Bibliographie & annexes
Présentation
Auteur(s)
-
Alain GUÉDEL : Ingénieur de l’École supérieure des sciences et technologies de l’ingénieur de Nancy - Docteur ès sciences - Expert en aéroacoustique au Centre technique des industries aérauliques et thermiques (CETIAT)
Lire cet article issu d'une ressource documentaire complète, actualisée et validée par des comités scientifiques.
Lire l’articleINTRODUCTION
Le bruit d’un ventilateur provient en tout premier lieu des phénomènes aérodynamiques instationnaires associés à l’interaction des pales et des parties fixes avec l’écoulement. Selon les types de ventilateurs — qui ont été décrits dans la première partie Bruit des ventilateurs- Partie 1 —, différents mécanismes sont à l’origine du bruit aérodynamique, dont certains commencent à pouvoir être modélisés. Des méthodes de réduction de bruit adaptées existent. Compte tenu de la complexité du sujet, beaucoup de zones d’ombre subsistent néanmoins dans la compréhension et la prévision du bruit des ventilateurs, notamment du bruit large bande qui contribue souvent de façon prépondérante au niveau de bruit global. Des voies de recherche prometteuses se dessinent dans ce domaine du fait des progrès réalisés en matière de simulation numérique des écoulements instationnaires et de modélisation des sources aéroacoustiques.
Pour réduire le bruit d’un appareil ou d’un circuit dans lequel est inséré un ventilateur, il ne suffit pas de diminuer le bruit du ventilateur seul, il faut veiller aussi à minimiser l’effet d’installation, qui se traduit le plus souvent par une hausse du niveau sonore. Des moyens existent qui permettent de prévoir et de réduire cet effet.
L'expertise technique et scientifique de référence
VERSIONS
- Version courante de avr. 2021 par Alain GUÉDEL
DOI (Digital Object Identifier)
CET ARTICLE SE TROUVE ÉGALEMENT DANS :
Accueil > Ressources documentaires > Archives > [Archives] Bruit et vibrations > Bruit des ventilateurs - Partie 2 > Bruit aérodynamique
Cet article fait partie de l’offre
Machines hydrauliques, aérodynamiques et thermiques
(173 articles en ce moment)
Cette offre vous donne accès à :
Une base complète d’articles
Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques
Des services
Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources
Un Parcours Pratique
Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses
Doc & Quiz
Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive
Présentation
Lois de similitude2. Bruit aérodynamique
Le bruit aérodynamique des ventilateurs est le bruit résultant de mécanismes d’interaction entre l’écoulement et les parties fixes et tournantes du ventilateur. À ce stade, il convient de préciser que le bruit aérodynamique intervient sur les trois voies de propagation aérienne, solidienne et en conduit. Le niveau de bruit solidien est cependant souvent du second ordre par rapport aux bruits aérien et en conduit. Par ailleurs, les mécanismes décrits ci-après ne font intervenir en aucun cas les vibrations des pales, celles-ci ne participant pour ainsi dire jamais à l’émission de bruit des ventilateurs et des machines tournantes aériennes en général.
Le spectre de bruit d’un ventilateur est constitué de raies plus ou moins marquées à la fréquence de passage des pales FPP = BN et ses harmoniques (ces fréquences apparaissent si l’espacement entre pales est constant sur la circonférence) et d’un spectre à large bande. La figure 1 montre un exemple de spectre de pression acoustique en bandes fines mesuré à l’aspiration d’un ventilateur hélicoïde sans redresseur. Ce ventilateur de diamètre de roue 400 mm a neuf pales et la vitesse de rotation est de 2 893 tr/min. On note une raie d’amplitude importante à la fréquence FPP = 434 Hz et des raies d’amplitude moindre à 2 FPP et 3 FPP. Des raies apparaissent également à d’autres fréquences, sans que leur origine soit clairement identifiée.
La contribution du spectre à large bande au niveau de bruit global d’un ventilateur étant souvent aussi importante que celle des raies, sinon plus, il importe d’étudier et de chercher à réduire à la fois les niveaux des raies et du spectre à large bande.
2.1 Origine
On donne ici un descriptif assez succinct des différentes sources de bruit aérodynamique des ventilateurs en fonction de leur type, sans entrer dans le détail des phénomènes physiques car ceux-ci peuvent être communs à plusieurs ventilateurs. Une analyse plus détaillée des mécanismes en jeu et des modèles de prévision associés fait l’objet du paragraphe 2.2...
L'expertise technique et scientifique de référence
Cet article fait partie de l’offre
Machines hydrauliques, aérodynamiques et thermiques
(173 articles en ce moment)
Cette offre vous donne accès à :
Une base complète d’articles
Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques
Des services
Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources
Un Parcours Pratique
Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses
Doc & Quiz
Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive
Bruit aérodynamique
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - LIGHTHILL (M.J.) - On sound generated aerodynamically. General theory. - Proc. Royal Soc., A 231, 505-514 (1952).
-
(2) - KEMP (N.H.), SEARS (W.R.) - The unsteady forces due to viscous wakes in turbomachines. - J. Aeronautic. Sci., 22, 478-483 (1955).
-
(3) - HORLOCK (J.H.) - Fluctuating lift forces on aerofoils moving through transverse and chordwise gusts. - ASME J. Basic Engineering, 90, 494-500 (1968).
-
(4) - BLAKE (W.K.) - Mechanics of flow-induced sound and vibration. - Vol. II, chap. 11 et 12, Academic Press (1986).
-
(5) - KAJI (S.), OKAZAKI (T.) - Axial-flow compressor noise studies. - J. Sound Vibr., 1, 281-307 (1970).
-
(6) - AMIET (R.K.) - Acoustic radiation from an airfoil in a turbulent stream. - J. Sound Vibr., 41(4), 407-420 (1975).
-
...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
-
Ventilateurs. Compresseurs.
NORMES
-
Ventilateurs industriels. Essais aérauliques sur circuits normalisés. - ISO 5801 - 06-97
-
Acoustique. Détermination des niveaux de puissance acoustique émis par les sources de bruit. Méthodes d’expertise en champ réverbéré applicables aux petites sources transportables. Partie 1 : méthode par comparaison en salle d’essai à parois dures. - ISO 3743-1 - 02-94
-
Acoustique. Détermination des niveaux de puissance acoustique émis par les sources de bruit à partir de la pression acoustique. Méthodes d’expertise dans des conditions approchant celles du champ libre sur plan réfléchissant. - ISO 3744 - 05-94
-
Acoustique. Détermination par intensimétrie des niveaux de puissance acoustique émis par les sources de bruit. Partie 1 : mesurage par points. - ISO 9614-1 - 06-93
-
Acoustique. Détermination par intensimétrie des niveaux de puissance acoustique émis par les sources de bruit. Partie 2 : mesurage par balayage. - ISO 9614-2 - 08-96
-
Ventilateurs industriels – Détermination du niveau de puissance acoustique dans les conditions normalisées de laboratoire –...
L'expertise technique et scientifique de référence
Cet article fait partie de l’offre
Machines hydrauliques, aérodynamiques et thermiques
(173 articles en ce moment)
Cette offre vous donne accès à :
Une base complète d’articles
Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques
Des services
Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources
Un Parcours Pratique
Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses
Doc & Quiz
Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive
