Bruit indirect généré par l’interaction de vorticité axiale avec une tuyère amorcée

Overview & Synopsis

Des taches d’entropie et des tourbillons transportés par un écoulement traversant une tuyère amorcée, induisent ce que l’on désigne comme respectivement du bruit d’entropie et du bruit tourbillonnaire. Le bruit tourbillonnaire dépend de l’orientation de la vorticité par rapport à l’écoulement principal. Des mesures de bruit généré par de la vorticité axiale sont présentées. Dans ces expériences un tourbillon axial est induit par injection impulsive tangentielle en amont de l’entrée de la tuyère. Lorsque ce tourbillon passe à travers de la tuyère il est étiré et son énergie cinétique augmente. Ce qui implique qu’à conditions de réservoir égales, un tourbillon axial réduit le débit massique d’une tuyère amorcée. Cet effet est employé pour le contrôle fin de la poussée d’un moteur de fusée. Si – l’on suppose un comportement quasi-stationnaire, l’ingestion par la tuyère d’un tourbillon axial générera en aval de la tuyère une onde de décompression. L’évacuation (sortie de la tuyère) du tourbillon génère une onde de compression. L’amplitude de l’onde acoustique simple générée dans un long tuyau aval est comparée avec la prédiction d’un modèle quasi-stationnaire basé sur des mesures de débit stationnaire. Le bon accord entre les résultats théoriques et expérimentaux démontre que la production du son n’est pas due à l’accélération du rotationnel, mais à son intensité. Ces résultats montrent l’utilité d’un diagnostique acoustique dans un écoulement peu accessible pour d’autres méthodes de mesures.