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RÉSUMÉ
Cette première partie présente des notions d'aéraulique et d'acoustique des ventilateurs, incluant les définitions de termes utilisés dans ce domaine. Une description succincte de la géométrie et des performances des principaux types de ventilateurs, à savoir les hélicoïdes, les centrifuges, les hélicocentrifuges et les tangentiels, est ensuite présentée.
Ces notions et définitions sont indispensables pour permettre la compréhension de l'article [BM4178] "Bruit des ventilateurs - Méthodes prévisionnelles et de réduction du bruit".
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This first part presents basics of aerodynamics and acoustics of fans, including definitions of terms used in this field. A brief description of the geometry and performance of the main types of fans, namely axial, centrifugal, mixed-flow and cross-flow fans, is then presented.
These notions and definitions are required to understand the article [BM4178] Fan noise - Noise prediction and reduction methods.
Auteur(s)
-
Alain GUÉDEL : Ingénieur Polytech Nancy - Docteur ès sciences - Expert ventilateurs et acoustique au Centre technique des industries aérauliques et thermiques (CETIAT), Villeurbanne, France
INTRODUCTION
Les ventilateurs sont utilisés dans un très grand nombre de secteurs : ventilation, climatisation et distribution d’air dans le bâtiment et les transports, procédés industriels, refroidissement des moteurs électriques ou thermiques et des circuits électroniques, électroménager...
L’accroissement des exigences de confort et des réglementations de plus en plus contraignantes imposent aux industriels de réduire le niveau sonore de leurs machines ou installations, dans lesquelles le ventilateur est souvent l’un des composants les plus bruyants. La fixation de niveaux de bruit maximum est désormais une clause quasi systématique des cahiers des charges soumis aux fabricants de ventilateurs. De plus, la conception de ventilateurs à faible niveau sonore est un objectif pour bon nombre de constructeurs, car c’est un argument commercial important pour se démarquer de la concurrence.
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.
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.
Il est tout d’abord nécessaire de connaître et de définir les caractéristiques géométriques des différents types de ventilateurs. C’est l’objet de ce premier article. Par la suite [BM 4 178], nous verrons comment modéliser les mécanismes à l’origine du bruit aérodynamique et les méthodes permettant de le réduire, puis comment prévoir et réduire l’effet d’installation.
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MOTS-CLÉS
KEYWORDS
noise | fan | air performance
VERSIONS
- Version archivée 1 de avr. 2002 par Alain GUÉDEL
DOI (Digital Object Identifier)
CET ARTICLE SE TROUVE ÉGALEMENT DANS :
Accueil > Ressources documentaires > Mécanique > Machines hydrauliques, aérodynamiques et thermiques > Machines aérodynamiques et compresseurs > Bruit des ventilateurs - Notions de base et types de ventilateurs > Types de ventilateurs
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2. Types de ventilateurs
Conformément à une définition de l’ISO 5801, un ventilateur est « une turbomachine qui reçoit de l’énergie mécanique et l’utilise à l’aide d’une ou plusieurs roues à aubes de manière à entretenir un écoulement continu d’air ou d’un autre gaz qui le traverse et dont l’élévation de pression ne dépasse pas 30 kPa pour une masse volumique de 1,2 kg/m3 ».
Au-delà de 30 kPa, la machine n’est plus un ventilateur mais une soufflante ou un compresseur [BM 4 500]. Une classification ISO répartit les ventilateurs en trois catégories : les ventilateurs basse pression (pression totale jusqu’à 2 kPa), les ventilateurs moyenne pression (pression comprise entre 2 et 10 kPa) et les ventilateurs haute pression (pression de 10 à 30 kPa). La très grande majorité des ventilateurs se situe dans les gammes basse et moyenne pressions avec une proportion importante dont la pression n’excède guère quelques centaines, voire quelques dizaines de pascals.
Il existe quatre principaux types de ventilateurs :
-
hélicoïdes (ou axiaux) (§ 2.1) ;
-
centrifuges (§ 2.2) ;
-
hélicocentrifuges (§ 2.3) ;
-
tangentiels (ou transverses) (§ 2.4).
Nous décrivons...
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - GUÉDEL (A.) - Acoustique des ventilateurs. - Éditions PYC Livres, Paris (1999).
-
(2) - DALY (B.B.) - Woods Practical Guide to Fan Engineering. - Woods of Colchester Limited (1992).
-
(3) - AMEZIANE (H.) - Contribution à la prédiction et la réduction du bruit aérodynamique d’une turbomachine de type hélico-centrifuge. - Thèse de doctorat, université Paul-Sabatier, Toulouse (1992).
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
NORMES
-
Ventilateurs – Essais aérauliques sur circuits normalisés. - ISO 5801 - 2017
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