Génération de bruit par appariement de tourbillons dans les zones cisaillées

Christophe Bogey (1) , Christophe Bailly (1)

1 LMFA - Laboratoire de Mecanique des Fluides et d'Acoustique

Noise generation by vortex pairings in shear flows. Noise generation in a bidimensional subsonic mixing layer is investigated. In order to obtain the acoustic radiation directly from the filtered Navier-Stokes equations, a large eddy simulation code (ALESIA, Appropriate Large Eddy SImulation for Aeroacoustics) is built up using specific numerical techniques of computational aeroacoustics, and especially for boundary conditions. The mixing layer is excited at its fundamental frequency and its first sub-harmonic frequency to fix the location of vortex pairings. The successive pairings generate an acoustic radiation at the frequency of pairings. The sound generation mechanism corresponds to the rotating quadrupole associated to two co-rotative vortices. The dynamics of vortex pairings is also analysed to explain the whole acoustic field. © 2000 Éditions scientifiques et médicales Elsevier SAS large eddy simulation (LES) / computational aeroacoustics (CAA) / mixing layer / vortex pairing / rotating quadrupole

On étudie la génération de bruit dans une couche de mélange subsonique bidimensionnelle. Afin de calculer le rayonnement acoustique directement par la résolution des équation de Navier-Stokes filtrées, on utilise un code de simulation des grandes échelles (ALESIA pour Appropriate Large Eddy SImulation for Aeroacoustics) construit avec des techniques numériques spécifiques à l'aéroacoustique, en particulier au niveau des conditions aux limites. La couche de mélange est excitée à sa fréquence fondamentale et à son premier sous-harmonique pour fixer le lieu des appariements de tourbillons. Les fusions successives produisent un rayonnement acoustique à la fréquence de ces appariements, et le caractère de quadrupôle tournant de la source de bruit associée à deux tourbillons co-rotatifs est mise en évidence. La dynamique des appariements est également analysée pour expliquer le rayonnement acoustique global obtenu.

Domaines: Sciences de l'ingénieur [physics]

Christophe Bogey, Christophe Bailly. Génération de bruit par appariement de tourbillons dans les zones cisaillées. Mécanique et Industries, 2000, 1 (5), pp.487-497. ⟨hal-02353101⟩