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🎓Soutenance de thèse : Yann GENTIL : « Modélisation du bruit de combustion »

  Mardi 30 janvier 2024 Ă  13h30

  Thèses Cerfacs       Salle de ConfĂ©rences- CERFACS - Toulouse       OrganisĂ© par Nathalie BROUSSET    

Lien you tube :https://youtube.com/live/O0y6gACkjYk?feature=share

RĂ©sumĂ© :

Le bruit issu de la combustion dans les turbomoteurs tend Ă  devenir l'une des principales sources de bruits des avions, du fait des amĂ©liorations successives visant Ă  diminuer le bruit de jet, la consommation de carburant et la gĂ©nĂ©ration de dioxyde d'azote. Les nouvelles gĂ©nĂ©rations de turbomoteurs sont ainsi caractĂ©risĂ©es par une taille plus compacte (avec notamment moins d'Ă©tage de turbine) et une activitĂ© thermo-acoustique plus intense. Deux mĂ©canismes sont Ă  la source du bruit de combustion : le bruit direct issue des ondes acoustiques gĂ©nĂ©rĂ©es par la flame et le bruit indirect issu de l'accĂ©lĂ©ration et dĂ©cĂ©lĂ©ration des fluctuations non-acoustiques dans les Ă©tages de la turbine. Dans ce contexte, il est essentiel pour la conception de ces moteurs de s'appuyer sur une mĂ©thodologie de calcul permettant la prĂ©diction du bruit de combustion et de ces deux principaux mĂ©canismes gĂ©nĂ©rateurs. Pour cela, le CERFACS travaille depuis plusieurs annĂ©es sur le dĂ©veloppement d'une mĂ©thodologie de calcul basĂ©e sur la simulation aux grandes Ă©chelles (SGE) des chambres de combustion couplĂ©e Ă  une mĂ©thode analytique pour propager le bruit dans les Ă©tages de turbine.

Cette thèse s'est focalisée sur les modèles analytiques décrivant la génération de bruit dans des tuyères (domaine simplifié de turbine) et de leur validation par des simulations numériques instationnaires précises. Ainsi, le modèle de prédiction du bruit indirect lié aux fluctuations de composition a été revisité et validé à l'aide de simulations nécessitant le développement de nouvelles conditions non-réfléchissantes. Ce modèle est par la suite étendu afin de prendre en compte la variation des capacités calorifiques des espèces de l'écoulement en fonction de la température. Son impact sur les mécanismes de génération de bruit est évalué à l'aide d'études paramétriques. Enfin, la génération de bruit dans les turbines a été étudiée de manière théorique et applicative. D'un côté, après avoir proposé un modèle analytique réduit décrivant la propagation des ondes 1D à fréquences nulles, ce modèle est étendu à toutes les fréquences et comparé à des résultats instationnaires dans un stator. La propagation d'ondes 2D de type entropique dans un stator et une tuyère sont ensuite réalisées et analysées. D'un autre côté, la méthodologie de calcul du bruit de combustion complète, appelée CONOCHAIN, est appliquée en partant de résultat de simulation numérique diphasique du moteur d'hélicoptère TEENI dans le cadre du projet CIRRUS. Les niveaux de bruit de combustion sont analysés et comparés en sortie turbine et en champs-lointain à des résultats expérimentaux et numériques précédents.

Jury :

 Christophe BaillyLMFARapporteur
 Friedrich Bake BAMRapporteur
Aimee S. Morgans Imperial College London Examinatrice
Thierry Schuller IMFTExaminateur
Guillaume DavillerCERFACSDirecteur de thèse
StĂ©phane Moreau CERFACSCo-directeur de thèse
Jacky MardjonoSafran Aircraft Engines InvitĂ©

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