Analyse expérimentale, par PIV, de la corrélation entre la dynamique tourbillonnaire d'un jet heurtant une plaque fendue et le champ acoustique généré

Overview & Synopsis

Lors de l’impact entre un jet et une plaque fendue, des nuisances sonores peuvent être générées. Réellement,au niveau de la fente, l’obstacle peut interagir avec l’écoulement, sous certaines conditions, pour donner naissance à des perturbations de la dynamique tourbillonnaire de l’écoulement et peut contrôler le détachement tourbillonnaire dès sa naissance. Ces perturbations dynamiques mettent en relief le transfert d’énergie du champ aérodynamique vers le champ acoustique ainsi généré. Afin de visualiser la partie tourbillonnaire de l’écoulement et de mettre en exergue les mécanismes responsables des nuisances sonores, une métrologie laser a été appliquée : la PIV (vélocimétrie par images de particules). Cette méthode de mesures est basée sur l’ensemencement de l’écoulement avec des traceurs appropriés dans l’écoulement, et à la génération de plans lumineux, à l’aide d’un laser pulsé à deux têtes, afin de matérialiser les plans étudiés. Une caméra rapide phantom V711 est utilisée pour enregistrer les paires d’images ainsi réalisées. Un logiciel dédié à laPIV « DaVis » permet de réaliser les calculs de champs cinématiques en fonction du temps. Dans cette étude,on met en évidence les corrélations qui existent entre les pics acoustiques observés dans certaines configurations et la dynamique tourbillonnaire de l’écoulement. Pour cela des microphones Brüel & Kjær et une centrale d’acquisition équipée d’une carte NI PXI – 4472 ont été utilisés pour la partie acoustique, et un suivi spécifique des structures tourbillonnaires a été réalisé.