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Communication Dans Un Congrès Année : 2022

Identification des sources acoustiques dans un tuyau corrugué sous écoulement

Résumé

Le phénomène connu sous le nom de "tuyau chantant" concerne l'émission acoustique de tuyaux qui peuvent mettent à siffler lorsqu'ils sont soumis à un écoulement interne de gaz. Ce sifflement trouve son origine dans la géométrie particulière de ces tuyaux qu'on qualifie de "corrugués" parce que leur paroi interne est constituée d'une suite de cavités régulièrement espacées. Afin de prédire ce sifflement, il est important de comprendre les mécanismes qui sont à l'origine de l'émission sonore. L'étude s'appuie sur une approche numérique en DNS par la méthode Lattice-Boltzman (LBM) confrontée à des résultats expérimentaux. Une expérience de tuyau corrugué chantant a été montée à IRPHE autour d'un tuyau rectangulaire transparent de longueur L = 2m. Les corrugations sont de dimension caractéristique de 10mm. L'écoulement a été caractérisé par des mesures de vitesse et de pression acoustique jusqu’à des vitesses de 25m/s. Une analyse de la dynamique des structures de la turbulence qui se développent dans les couches cisaillées de l'écoulement a été réalisée par la méthode d'estimation stochastique linéaire (LSE). Nous avons observé que ce sifflement trouve son origine dans le couplage entre les mouvements de la couche de cisaillement qui se développe sur les parois du tuyau et les modes acoustiques du tuyau. Le rôle des premières corrugations ayant été exploré expérimentalement, le modèle numérique permet d'étendre cette observation à tout le tuyau corrugué, et d'explorer les contributions des différentes régions de l'écoulement à l'émission sonore. Le modèle utilise le code libre Palabos, basé sur la LBM. Cette méthode numérique donne accès à un grand nombre de paramètres en tous points de la géométrie et permet d'observer les fluctuations de pression et de les corréler avec l'écoulement. La complémentarité des approches expérimentale et numérique apporte des éléments de compréhension des mécanismes de génération du sifflement dans les tuyaux corrugués.
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Origine : Fichiers produits par l'(les) auteur(s)

Dates et versions

hal-03847850 , version 1 (10-11-2022)

Identifiants

  • HAL Id : hal-03847850 , version 1

Citer

Daniel Mazzoni, Muriel Amielh, Pierre-Olivier Mattei. Identification des sources acoustiques dans un tuyau corrugué sous écoulement. 16ème Congrès Français d'Acoustique, CFA2022, Société Française d'Acoustique; Laboratoire de Mécanique et d'Acoustique, Apr 2022, Marseille, France. ⟨hal-03847850⟩
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