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In this experimental study, a device for jet noise reduction is presented. Through fluidic injection in a rotating centerbody, a noise reduction is measured for turbulent jets at Mach 0.3 and Mach 0.6. By changing the number of micro-jet of the rotating plug (2, 4 and 6 micro-jets), the mode of excitation of the jet is changed, and the acoustic of the jet changes accordingly. A physical interpretation of these results is given within the framework of a wavepacket theory of jet noise., Dans cette étude expérimentale sur un jet turbulent, un actionneur de réduction de bruit est présenté. Par injection fluidique depuis un corps central tournant, des gains acoustiques sont observés pour des jets turbulents isothermes à Mach 0,3 et Mach 0,6. En modifiant le mode d'excitation du jet, par modification du nombre de micro-jets dans le corps central (2, 4 et 6 micro-jets), différentes réponses acoustiques sont observées. Une interprétation de ces résultats est fournie dans le cadre de la théorie des paquets d'ondes.

International audience; We present an investigation on the effect of the presence of a flat plate in the vicinity of turbulent, subsonic jets. Experiments have been performed to measure the changes in the velocity field and in the sound radiation for a number of Mach numbers and distances between the plate and the jet axis. Results show a significant increase of sound radiation at lower frequencies with dipolar behaviour. There is exponential decay of the scattered sound with the plate distance, in agreement with scattering of the evanescent waves in the jet near field. The final paper will present a comprehensive comparison of the experimental results with a model based on Parabolized Stability Equations, with sound propagation calculated using a tailored Green’s function.

National audience; L'étude aéroacoustique du sillage d'un disque de diamètre D placé à une distance H d'une paroi est réalisée expérimentalement à Reynolds ReD=1.3×105. L'objectif est de s'appuyer sur les connaissances acquises sur l'hydrodynamique de cette configuration pour analyser la relation entre l'écoulement turbulent et l'émission sonore rayonnée en champ lointain. On combine des mesures en champs proche et lointain pour identifier les mécanismes sources. La configuration H/D=0.75 est sélectionnée pour cette étude. Dans ce cas, les capteurs de pression en paroi détectent les contributions (i) du battement du sillage (St=0.145) et (ii) des structures turbulentes du sillage. Des mesures synchronisées entre 22 capteurs de pression pariétale et un microphone disposé en champ lointain ont permis de calculer l'évolution longitudinale de la corrélation p (x,t).p (t +t ) paroi acou . L'inclinaison des lobes de corrélation vers les t < 0 lorsque x augmente est liée à ce que la source acoustique est localisée dans la bulle de recirculation moyenne en ( ) source source x , z . La différence entre les temps caractéristiques de transport convectif conv t et de transport de l'onde acoustique acou t explique alors l'inclinaison des lobes. Quelle que soit la position du capteur de pression pariétale sélectionné pour le calcul de la corrélation, le microphone mesure un signal avec un décallage (z z ) c acou mic source t » - avec c la célérité du son. Au contraire, le signal détecté par les capteurs de pression pariétale dépend de leur position longitudinale x D capt / . Les mécanismes aérodynamiques associés aux sources acoustiques sont alors détectés avec un décallage ( ) conv capt source C t » x - x /U avec C U la vitesse de convection des structures. En utilisant ce modèle simple de source acoustique localisée en x D source / , on retrouve les décallages temporels acou conv d t t t = - observés sur les corrélations. Cette approche permet d'identifier la structure turbulente de l'écoulement à l'origine de l'émission acoustique.

National audience; L'une des caractéristiques majeures du champ acoustique rayonné par un jet rond turbulent est la dépendance angulaire de son spectre de puissance acoustique. Ceci conduit à l'idée de deux mécanismes source indépendants à l'origine de la production de bruit par les écoulements cisaillés libres fortement subsoniques. En conséquence, une procédure combinant les capacités de filtrage d'une Décomposition Orthogonale Propre spatiale, une transformé par ondelettes et une technique de modélisation des sources est présentée. L'objet est de décomposer le signal de pression en champ lointain d'un jet froid de diamètre égal à 0,05 m à Mach 0,9 d'une manière aussi objective que possible en composantes associées à des sources ``cohérentes'' et ``incohérentes''. Par suite, une technique de modélisation des sources est utilisée pour différents types de sources en veillant à rester représentatif vis-à-vis des données expérimentales de l'écoulement. Ces types de sources incluent : une source en paquet d'ondes ; des appariements tourbillonnaires ; des échelles aléatoires et décorrélées. De bonnes similitudes sont trouvées entre les mesures expérimentales et le modèle source analytique en paquet d'ondes pour de faibles angles d'émission. En effet, ce modèle a tendance à rayonner aux angles compris entre 30° et 50°. Ainsi, dans cette plage angulaire, ce modèle en paquet d'onde donne une représentation satisfaisante des mécanismes source afin d'estimer le rayonnement acoustique en champ lointain. Les prochains travaux concerneront l'amélioration de l'outil de filtrage par ondelettes et l'investigation d'autres types de source en utilisant des données pré-filtrées en composantes correspondant à une contribution cohérente et une stochastique.

Colloque avec actes et comité de lecture. Internationale.; International audience; Les écoulements turbulents chauffés sont d’un grand intérêt dans le domaine aéronautique. Le champ aérodynamique d’un jet libre dont le nombre de Reynolds varie entre 35 000 et 100 000 et la température entre 315 et 460 K a été étudié par Vélocimétrie Laser à effet Doppler. Les résultats montrent entre autres un raccourcissement du cône potentiel et une augmentation des tensions de Reynolds sur l’axe du jet avec la température ainsi qu’une diminution du nombre de Strouhal des instabilités.

Colloque avec actes et comité de lecture. Internationale.; International audience; Round jets having a Mach number of 0.9 and a Reynolds number of 1700 are computed by direct numerical simulations using a characteristic-type formulation and high-order compact finite differences. Two simulations are carried out where the ratio of inflow to ambient temperature is equal to 1 (isothermal jet) and to 2 (anisothermal one) respectively. The influence of the jet temperature on the main features of the flow and its associated sound field is investigated.

Colloque avec actes et comité de lecture. Internationale.; International audience; Pour un écoulement libre, une approche d'estimation de bruit consiste à relier la dynamique de la turbulence de l'écoulement au champ acoustique via des analogies aéroacoustiques. La prédiction de bruit par cette approche nécessite une connaissance rigoureuse des corrélations turbulentes afin d'identifier et représenter les sources aéroacoustiques par l'intermédiaire de grandeurs statistiques. Ce papier présente une étude expérimentale des sources aéroacoustiques dans un jet supersonique chaud (M = 2,8 et Ti = 1900K) à partir de la mesure des corrélations turbulentes par Vélocimétrie Laser Doppler à une composante en deux points. Les résultats montrent que le taux d'expansion de la couche de mélange augmente plus rapidement avec la distance à la sortie de la tuyère que dans un jet supersonique froid. Les structures turbulentes sont de plus grandes dimensions dans les couches de mélange. Les modèles analytiques des corrélations turbulentes d'ordre 2 sont enfin discutés.

International audience

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National audience; On présente une étude de l'influence de la température d'un jet chaud supersonique sur son rayonnement acoustique. Tout d'abord, une méthode de mesure de la température, basée sur la déviation d'un faisceau lumineux et appropriée à ce type de jet est développée de façon à accéder aux températures statiques moyennes locales dans le jet. En parallèle, des mesures acoustiques sont menées afin de mettre plus en avant le rôle de la température sur le rayonnement sonore.