Étude de sons auto-entretenus : transferts énergétiques entre l'énergie cinétique turbulente et le champ acoustique

H Assoum , Anas Sakout (1) , Karim Abed-Meraim (2)

1 LaSIE - Laboratoire des Sciences de l'Ingénieur pour l'Environnement - UMR 7356
2 PRISME - Laboratoire pluridisciplinaire de recherche en ingénierie des systèmes, mécanique et énergétique

Des sons auto-entretenus peuvent être générés par un jet plan heurtant une plaque fendue. Une boucle de rétroaction est alors installée dans le système : Les structures tourbillonnaires issues du cisaillement sont déformées lorsqu'ils rencontrent un obstacle. Sous certaines conditions, il y a émission d'un champ acoustique intense. Dans ce travail, nous utilisons une technique de mesure de type plein champ résolu dans le temps (technique de la PIV-2D) pour mesurer les champs cinématiques simultanément avec des mesures acoustiques du bruit généré par l'écoulement. Le corollaire énergétique de Howe montre que l'origine des bruits aérodynamiques peut être attribuée aux mouvements fluides en rotation et met en exergue le rôle des conditions de phase entre la vorticité, la vitesse de l'écoulement et la vitesse acoustique pour l'optimisation des transferts énergétiques entre l'énergie cinétique turbulente et le champ acoustique. Cette étude a pour objectif d'étudier les transferts entre l'énergie cinétique turbulente et le champ acoustique pour deux nombres de Reynolds présentant un haut et un bas niveau acoustique. On montre que des conditions de phases sont nécessaires pour l'optimisation des transferts énergétiques permettant ainsi l'installation de la boucle d'auto-entretien dans l'écoulement.

Domaines: Dynamique des Fluides [physics.flu-dyn]; Sciences de l'ingénieur [physics]; Acoustique [physics.class-ph]

H Assoum, Anas Sakout, Karim Abed-Meraim. Étude de sons auto-entretenus : transferts énergétiques entre l'énergie cinétique turbulente et le champ acoustique. Congrès Français d'Acoustique, Apr 2014, Poitiers, France. ⟨hal-02447519⟩