Modélisation semi-analytique du bruit large bande produit par l’interaction entre un écoulement turbulent et un obstacle rigide de forme complexe

International audienceL’interaction entre un écoulement turbulent et un obstacle rigide produit un rayonnement acoustique large bande qui peut avoir un impact significatif dans de nombreuses problématiques industrielles. Les méthodes de prédiction existantes ne sont pour la plupart pas adaptées au contexte des applications navales qui impose trois contraintes : les systèmes considérés sont de formes complexes et les écoulements sont généralement à très bas nombre de Mach et à haut Reynolds. Dans ces conditions, les méthodes de calcul directs du bruit qui reposent sur l’utilisation d’une simulation compressible de l’écoulement sont trop coûteuses. D’autres approches doivent être utilisées. Basées sur les analogies acoustiques, elles reposent sur l’idée de séparer les mécanismes de production et les mécanismes de propagation du bruit. Dans cette étude, l’équation d’onde de Lighthill est résolue grâce à une fonction de Green adaptée qui peut être analytique, pour des géométries canoniques, ou déterminée numériquement grâce à la méthode des éléments de frontière. De plus, un modèle pour l’interspectre des fluctuations turbulentes de vitesse, exprimé en espace-fréquence est introduit. Il peut être construit soit à partir d’une estimation des paramètres de couche limite, soit à partir d’une simulation de l’écoulement moyen. Les prédictions obtenues pour le bruit de bord d’attaque et le bruit de bord de fuite sont validées grâce à des mesures effectuées sur un profil NACA 0012, en air