École Nationale Supérieure de
Techniques Avancées

Résumé

Dans certains organes des installations de production d’électricité tels que les turbines, les tuyauteries, les vannes, etc..., des perturbations acoustiques peuvent apparaître à des niveaux suffisamment élevés pour être nuisibles aux agents à leur poste de travail ou aux structures supportant ces organes. Ces phénomènes aéroacoustiques sont issus des instationnarités au sein des écoulements telles celles dues à la turbulence. Ils deviennent particulièrement énergétiques quand survient un phénomène de rétro-action de l’acoustique sur l’écoulement : il y alors couplage entre ces deux phénomènes. Dans de tels cas, les calculs directs de mécanique des fluides, bien que très coûteux, donnent des résultats précis mais très complexes à analyser. Serait-il possible de développer des méthodes modales permettant d’avoir une vision condensée et globale des mécanismes en jeu ? Dans ce stage, différentes approches modales ont été explorées dans le cadre de problèmes fluides. Tout d’abord, des approches a posteriori telles la méthode POD, très utilisée dans le cadre de la réduction de modèles, ont été appliquées. Puis une étude a priori des modes dits “globaux” de l’écoulement a été réalisée. Elle conduit à la résolution d’un problème aux valeurs propres de grande taille, que nous avons résolu par la méthode d’Arnoldi. Les modes “globaux” sont directement liés à la physique du problème et sont donc tout à fait représentatifs des phénomènes mis en œuvre. Cependant, leur obtention est plus complexe et coûteuse que les approches a posteriori dont les résultats sont plus difficiles à analyser.