Hydrofoil Flow Induced Vibration Mitigation by Passive Resonant Piezoelectric Shunt
Réduction des vibrations d'un hydrofoil sous écoulement par shunt piézoélectrique résonnant
Résumé
Les surfaces portantes immergées de type hydrofoil ou pales d'hélices sont soumises à des vibrations induites par l'écoulement de forte amplitude. Cela induit une fatigue structurelle ainsi que la propagation de bruit acoustique. Lorsque la fréquence de lâché tourbillonnaire est égale à une fréquence naturelle de la structure, un phénomène de résonance mécanique se produit conduisant à une forte augmentation de l'amplitude de vibration. Notre analyse porte sur le développement d'un système de réduction de vibration de type shunt piézoélectrique résonnant. Le profile étudié est un NACA 66-306 tronqué de corde 80 mm immergé avec une incidence nulle dans le tunnel hydrodynamique de l'École Navale. Le nombre de Reynolds calculé à partir de la corde et de la vitesse de l'écoulement en entrée de veine varie de 2.40 × 10^5 à 4.40 × 10^5. Le shunt résonnant a été spécialement conçu pour réduire l'amplitude de vibration lors de la résonance avec un mode de torsion. Celui-ci consiste en une inductance connectée à un patch piézoélectrique de type MFC. La réponse vibratoire du foil a été évaluée par vibrométrie laser en un point unique à proximité du bord de fuite. Le sillage généré par le foil, ainsi que l'impacte de la réduction de vibration sur la dynamique des tourbillons, a été caractérisé par vélocimétrie par image de particules résolue en temps (TR-PIV).
Origine : Fichiers produits par l'(les) auteur(s)