Bruit aérodynamique des machines soufflantes axiales
Mon travail de recherche est effectué au Marcus Wallenberg Laboratory (MWL) for Sound and Vibration Research, Department of Vehicle Engineering, KTH, à Stockhom, en Suède, sous la direction du Professeur Hans Boden.
Dans beaucoup de machines et dans les véhicules, les "soufflantes" (ventilateurs, turbines, turbos) sont parmi les plus importantes sources de bruit. Citons par exemple les systèmes de climatisation utilisés dans les centrales électriques et les usines, les ventilations des machines de bureau (ordinateurs, copieurs) et les appareils domestiques (aspirateurs, sèche-cheveux). Egalement dans les voitures, les avions, les cabines des bateaux et les trains, le niveau du bruit intérieur est souvent déterminé par les soufflantes des systèmes de ventilation ou d'air conditionné. On peut aussi ajouter les ventilateurs de refroidissement qui sont parmi les plus importantes sources de bruit émis extérieurement par les véhicules dans certaines conditions de fonctionnement.
Les principes généraux de réduction de bruit des soufflantes sont bien connus dans les conditions de flux idéal, mais ils sont souvent insuffisants pour concevoir l'installation d'une soufflante dans un système car les soufflantes dans les machines et les véhicules fonctionnent souvent loin des conditions idéales de flux.
On sait aussi que les afflux de perturbations et de turbulences augmentent le bruit dans les soufflantes axiales. Les formules de prédiction de bruit pour un flux non perturbé et régulier sont inutilisables pour les applications avec un flux perturbé et turbulent. Donc une soufflante optimisée pour les conditions de flux idéal n'est probablement pas la meilleure dans des conditions de flux perturbé. Pour les soufflantes centrifuges, le flux turbulent a moins d'effet sur le bruit, mais les conditions de flux non idéal peuvent augmenter la production de bruit de façon significative.
Ce projet de recherche a pour but le développement d'outils pour optimiser l'association d'une soufflante et de son environnement pour arriver à une production de bruit minimum pour les applications ci-dessus, où les soufflantes sont utilisées dans les conditions de flux non idéal. Le travail technique consiste à générer systématiquement les données par des production de bruit a partir de soufflantes axiales à conduites et de soufflantes axiales libres. L'étude consiste ensuite à analyser les données de test, et à intégrer les résultats des tests et de l'analyse dans des procédures de conception de soufflantes à bruit réduit dans les conditions de flux non idéal. La puissance de la source acoustique d'une famille de soufflantes à flux axial conduit et à flux libre doit être déterminée pour un flux à perturbations et pour un flux non uniforme bien défini. Pour les flux à conduites, deux études sont faites à basse fréquence et une version adaptée de la norme ISO-5136 est utilisée pour les hautes fréquences. Pour les soufflantes axiales libres le niveau de puissance du bruit est déterminé dans une pièce à propriétés acoustiques caractérisées.