LISTE DES ACRONYMES Acronyme Définition
6. Développer un code numérique d’optimisation des liners
1.7 Structure du document
Ce document regroupe neuf chapitres et une conclusion générale avec les perspectives. Les chapitres 3 à 6 et le chapitre 8 sont des articles de journaux. Le chapitre 9 est objet d’un article de journal en rédaction.
Le premier chapitre ou l’introduction présente le contexte du sujet de cette thèse, les problématiques technologique et scientifique ainsi que les objectifs à atteindre. Les originalités de cette thèse ont été mises en évidence dans ce chapitre.
Le chapitre 2 récapitule l’état de l’art sur les traitements acoustiques utilisés dans les nacelles des turboréacteurs et les différents moyens pour caractériser leurs propriétés acoustiques. Ce chapitre montre les résonateurs de Helmholtz avec leur modélisation mathématique ainsi que les différentes corrections de col et enfin il ressort une revue bibliographique sur les modèles d’impédance acoustique des plaques micro-perforées. Le chapitre 3 est le premier article de cette thèse. Il a été soumis au Journal of Sound and Vibration. Cet article présente un nouveau modèle d’impédance acoustique des plaques micro-perforées pour les hauts niveaux de pression acoustique par la méthode du fluide équivalent sous incidence normale. Ce modèle où les paramètres de la plaque micro- perforée tels que la résistivité au passage de l’air et la tortuosité sont exprimées en fonction de la pression incidente normale à la surface des perforations a été validé numériquement par comparaison avec les modèles d’impédance non linéaire de la littérature et expérimentalement avec des tests réalisés à hauts niveaux de pression. Dans le cas où la plaque micro-perforée est couplée à un milieu poreux qui soit un matériau poreux ou un écran résistif, une tortuosité équivalente de la plaque micro-perforée a été proposée et elle dépend de la tortuosité dynamique du milieu poreux. Finalement, cet
article présente une étude paramétrique listant les effets non-linéaires sur les propriétés acoustiques du liner.
Le chapitre 4 est le deuxième article de cette thèse. Il présente une étude de sensibilité des modèles des liners pour les hauts niveaux de pression. Il évalue les indices de sensibilité des différents paramètres d’entrée des modèles qui sont l’épaisseur de la plaque, le diamètre de perforation, le taux de perforation, la profondeur de la cavité et le niveau de pression. Les effets de chacun de ces paramètres d’entrée sur l’impédance de surface et le coefficient d’absorption ont été montrés dans cet article pour les liners à un et deux degrés de liberté. Pour finir, l’article présente une étude paramétrique et une étude de sensibilité en utilisant une formulation adimensionnelle.
Le chapitre 5 est le troisième article de cette thèse. Il présente aussi une analyse de sensibilité des modèles des liners pour les hauts niveaux de pression avec l’effet de l’écoulement d’air rasant. Cet article présente différents modèles d’impédance acoustique des plaques micro-perforées sous écoulement d’air rasant pour les niveaux élevés de pression acoustique avec la validation numérique. Enfin, l’article montre l’effet de l’écoulement d’air rasant sur la réponse acoustique des liners.
Le chapitre 6 est le quatrième article de cette thèse. Cet article montre l’amélioration des performances acoustiques des liners en utilisant les écrans résistifs. Dans cet article, un liner composite constitué d’une plaque micro-perforée, d’un fond rigide et d’un écran résistif inséré dans la cavité d’air est modélisé en utilisant la méthode de matrice de transfert et le modèle d’impédance non linéaire proposé dans le chapitre 3 et ensuite les résultats de validation expérimentale ont été présentés et finalement le bénéfice de l’écran résistif est démontré. Une étude de sensibilité en utilisant une formulation adimensionnelle a été présentée pour montrer les impacts des paramètres du liner composite sur sa réponse acoustique.
Le chapitre 7 présente les résultats complémentaires sur la modélisation acoustique des liners dans le régime non linéaire. Dans ce chapitre, d’autres modèles d’impédance acoustique des plaques micro-perforées élaborés dans le cadre de cette thèse en utilisant la méthode du fluide équivalent ont été présentés et validés numériquement. Une étude
sur les paramètres critiques de la plaque micro-perforée a été réalisée pour déterminer le nombre de Mach critique de l’orifice, le taux de perforation critique de la plaque, le diamètre de perforation et l’épaisseur critiques de la plaque. Une étude paramétrique est faite sur ces paramètres critiques de la plaque micro-perforée ainsi que sur les liners à un et deux degrés de liberté.
Le chapitre 8 est le cinquième article de cette thèse. Il propose une méthode analytique basée sur le développement limité en séries de Taylor pour déterminer le nombre d’onde acoustique dans une conduite traitée en présence d’écoulement d’air rasant. Les caractéristiques de la conduite traitée à savoir la matrice de transfert, la perte par transmission ont été ainsi obtenues à partir de la connaissance du nombre d’onde de la conduite. La méthode proposée a été validée expérimentalement dans le cas sans écoulement d’air rasant et numériquement en présence d’écoulement d’air par comparaison avec la méthode des éléments finis.
Le chapitre 9 est objet du sixième article de cette thèse en rédaction. Dans ce chapitre, les traitements acoustiques ont été modélisés sous incidence oblique et l’effet de l’angle l’incidence a été démontré. Un modèle d’impédance acoustique des plaques micro- perforées basé sur l’approche du fluide équivalent pour les hauts niveaux de pression a été proposé sous incidence oblique. La tortuosité et la résistivité au passage de l’air de la plaque micro-perforée ont été exprimées en fonction de l’angle d’incidence de l’onde acoustique et du niveau de pression incident. Des études expérimentales ont été réalisées en incidence oblique en utilisant comme source acoustique un monopole pour valider les modèles en incidence oblique. Par ailleurs des tests ont été aussi faits en incidence oblique en utilisant un haut-parleur paramétrique très directionnel qui fournit un rapport signal sur bruit très élevé. Une comparaison a été faite sur les deux méthodes de mesure en incidence oblique.
Le Chapitre 10 présente la conclusion générale sur l’ensemble de la thèse et les différentes perspectives.
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