Simulations aeroacoustiques
Dans la conception d’avions de transport civil, un effort important est porté sur la réduction de l’émission de polluants (dioxyde de carbone, Nox,…) et de bruit. Ce dernier point constitue un défi ambitieux car les normes européennes pour 2020 préconisent une réduction du bruit des avions de 50%, ce qui demande la mise en œuvre et le développement de techniques numériques avancées pour prévoir les sources de bruit d’origine soit aérodynamique (ailes, train d’atterrissage...) soit des moteurs (fan, jet...).
Durant la phase de décollage, le bruit de jet est particulièrement critique et difficile à prévoir et fait l’objet d’études au sein de l’équipe AAM. Des moyens actifs de réduction de bruit sont également étudiés, comme l’injection fluidique au niveau de la tuyère, augmentant ainsi le mélange entre le jet primaire et l’atmosphère ambiante. Toutefois, les mécanismes physiques à l’origine de la réduction de bruit ne sont que partiellement compris et leurs simulations requièrent l’utilisation de techniques numériques précises.
Du fait du rôle crucial de la turbulence dans l’étude de ces phénomènes, les simulations numériques sont réalisées avec le logiciel elsA à l'aide de la méthode de Simulation aux Grandes Échelles. Une analogie de Ffowcs-Williams-Hawkings est utilisée pour la prévision du bruit en champ lointain. Ce projet est réalisé avec les partenaires du CERFACS : Airbus, l'Onera et le Laboratoire d’études Aérodynamiques de Poitiers (LEA) et est soutenu par trois projets européens : REBECCA, CRESCENDO et FLOCON.
Durant la phase de décollage, le bruit de jet est particulièrement critique et difficile à prévoir et fait l’objet d’études au sein de l’équipe AAM. Des moyens actifs de réduction de bruit sont également étudiés, comme l’injection fluidique au niveau de la tuyère, augmentant ainsi le mélange entre le jet primaire et l’atmosphère ambiante. Toutefois, les mécanismes physiques à l’origine de la réduction de bruit ne sont que partiellement compris et leurs simulations requièrent l’utilisation de techniques numériques précises.
Du fait du rôle crucial de la turbulence dans l’étude de ces phénomènes, les simulations numériques sont réalisées avec le logiciel elsA à l'aide de la méthode de Simulation aux Grandes Échelles. Une analogie de Ffowcs-Williams-Hawkings est utilisée pour la prévision du bruit en champ lointain. Ce projet est réalisé avec les partenaires du CERFACS : Airbus, l'Onera et le Laboratoire d’études Aérodynamiques de Poitiers (LEA) et est soutenu par trois projets européens : REBECCA, CRESCENDO et FLOCON.
Contacts:
Jean-Francois Boussuge, Arnaud Fosso-Pouangue, Hugues Deniau
Fig. 1 Simulation of jet flow using Large Eddy Simulation (performed with elsA)
