Mise à l'échelle aéroacoustique des rangées des pales des turbomachines 

Description :
Doctorante : Stefanie Lohse
Directeur de thèse : Stéphane Moreau
Directeur de thèse (Allemagne) : Joerg Seume

Résumé : 

Pour réduire le bruit des moteurs d'avion, il est indispensable de comprendre la propagation du son à travers les composants des turboréacteurs modernes. Lors de la conception initiale, des modèles analytiques prédisent le bruit, mais peu d'études expérimentales valident ces prédictions. Les bancs d'essai adéquats pour ces mesures sont rares et les pales des turbomachines doivent être mises à l'échelle pour pour une validation expérimentale. Une méthode de mise à l'échelle, basée sur l'analyse dimensionnelle, identifie des grandeurs non dimensionnelles à respecter pour maintenir une similitude aéroacoustique. Cette approche a été validée numériquement pour une rangée de stators de compresseur axial et une configuration de turbine axiale à 1 rangée et demie sur une large gamme de points de fonctionnement, grâce à la correspondance entre les simulations des configurations originales et mises à l'échelle. Un test unique utilisant une soufflerie aéroacoustique et des haut-parleurs a été développé pour simuler les conditions réelles du compresseur et valider expérimentalement l'approche. Les résultats numériques et expérimentaux montrent un bon accord pour les fréquences inférieures à 4,5 kHz. Des différences apparaissent lors de la comparaison des résultats analytiques avec le modèle de Smith, révélant des écarts dus aux hypothèses du modèle bidimensionnel. Globalement, l'approche de mise à l'échelle est validée, même si la validation est limitée par les fréquences et les hypothèses du profil d'écoulement, et montrant son utilité pour les applications réelles et la validation des modèles analytiques.