Etude expérimentale de la contribution des sources d'origine thermique à l'émission acoustique des jets supersoniques

The object of this thesis is to investigate the influence of temperature on the noise radiated by supersonic jets.In a first part, the effects of temperature have been tested on the noise radiated by five different jets with the same jet velocity at different temperatures (Acoustic power, directivity and spectral analysis). Moreover, the influence of jet temperature on the efficiency of noise reduction by means of water injection in the exhaust jet have been studied.In a second part, mean and fluctuating temperatures in jets are investigated. Therefore, we develop a two beams Schlieren system based on the measurement of angular beams deflexion across the flow. The mean temperature is obtained by the Abel transform using the Gladstone approximation. Fluctuating temperatures are estimated by statistical processes on beam deflexion. This method is first validated in subsonic flow, where Schlieren data are compared with those obtained with classical probe. Finally, the Schlieren method is applied on jets approaching spatial launchers conditions. In the case of perfectly expanded jets, results are compared with computed data.L'objectif de la thèse consiste en l'étude expérimentale du rôle de la température sur le rayonnement acoustique des jets supersoniques.Dans une première étude, on analyse de façon globale les effets de la température sur le bruit de cinq jets ayant des vitesses de jet parfaitement détendu identiques pour des températures différentes (niveau de puissance acoustique global, directivité et analyse spectrale). On examine ainsi les contributions acoustiques des diverses sources sonores en fonction de la température du jet. L'influence de celle-ci sur l'efficacité de la technique d'injection d'eau comme moyen de réduction sonore est par ailleurs étudiée sur ces jets.On s'intéresse ensuite aux valeurs de températures moyennes et fluctuantes locales dans ce type de jets. Pour cela, on développe la méthode optique Schlieren basée sur des mesures de déviations angulaires de faisceaux lumineux à travers l'écoulement et permettant la mesure d'indices de réfraction. La température est obtenue à partir de l'inversion d'une équation intégrale type Abel, de la relation de Gladstone et de la relation d'état des gaz parfaits. Les températures quadratiques sont quant à elles estimées à l'aide de calculs statistiques sur les déviations angulaires mesurées. Cette méthode est dans un premier temps validée sur un écoulement subsonique pour lequel les mesures issues de la méthode optique sont comparées à celles obtenues avec un thermocouple. La méthode Schlieren est finalement appliquée sur les cinq jets dont les conditions sont proches de celles présentes sur les lanceurs spatiaux. Dans le cas du jet parfaitement détendu, les résultats ainsi obtenus sont comparés à des calculs numériques