École Nationale Supérieure de
Techniques Avancées

Résumé

Le bruit de bord de fuite large bande est l’un des contributeurs principaux du bruit généré par les machines tournantes (turbomachines, ventilateurs, éoliennes, …). Il est dû à l’interaction entre les fluctuations turbulentes qui se développent dans une couche limite et le bord de fuite du profil d’aile. Il existe des modèles analytiques permettant de prédire ce bruit (théorie de la diffraction, approche d’Amiet), qui nécessite de connaître le spectre de pression pariétale au voisinage du bord de fuite dans le domaine des nombres d’onde-fréquence. Lors de cette étude, on s’intéresse au calcul du spectre de pression pariétale à partir du modèle de Blake-TNO, qui consiste à résoudre l’équation de Poisson sous forme intégrale avec un certain nombre d’hypothèses simplificatrices. Ce calcul nécessite la connaissance de plusieurs paramètres d’entrée : profils de vitesse dans la couche limite et épaisseurs de couche limite associées, intensités turbulentes et longueurs intégrales de la turbulence en fonction de la distance à la paroi. Cette étude compare plusieurs implémentations du modèle, dont nous soulignons les hypothèses sous-jacentes. Nous testons également le modèle à des angles d’attaque plus élevés, où il existe de forts gradients de pression adverse et où un décollement de la couche limite peut être observé près du bord de fuite. Dans les faits, certains modèles s'avèrent plus physiquement admissibles et/ou plus performants que d'autres. On arrive assez correctement à retrouver les tendances des spectres de pression mesurés et des autres grandeurs mesurées, y compris lorsque l'incidence augmente. Aucune implémentation ne s'avère pour autant tout-à-fait satisfaisante : on trouve souvent une erreur non négligeable en amplitude et/ou un décallage en fréquence pour chacun des spectres calculés.