Transmission des fluctuations de bruit dans un modèle d’habitacle automobile générées par un écoulement instationnaire : étude en soufflerie
Auteur :
ZUMU-DOLI, C. ; VALEAU, V. ; BRIZZI, L. ; VALIERE, J-C. ; LAZURE, H. ; VAN HERPE, F.
Auteur moral :
Année de parution :
2018
Résumé :
Lors de son déplacement, un véhicule automobile interagit avec un écoulement turbulent instationnaire qui module en amplitude le bruit à l’intérieur de l’habitacle. Ainsi les variations temporelles de l’écoulement incident dégradent la qualité de l’ambiance acoustique. Cette étude vise à décrire et comprendre les mécanismes aérodynamiques et acoustiques en jeu, afin de pouvoir à terme en tirer des règles de conception pour les futurs véhicules. Un banc d’essai est conçu en soufflerie anéchoïque afin d’étudier la génération puis la transmission de ces fluctuations de bruit. L’écoulement de marche montante est choisi comme source de bruit aéroacoustique rayonnant dans un caisson anéchoïque servant de modèle d’habitacle automobile. Une vitre est utilisée afin de modéliser la transmission de ces fluctuations de bruit dans ce volume d’écoute placé juste en dessous de la marche. Un dispositif actif (volet) fixé au niveau du convergent de la veine d’essai est utilisé afin de générer une variation temporelle contrôlée de la vitesse de l’écoulement incident. L’approche retenue consiste, pendant le temps de maniement du volet, à mesurer et relier le champ de vitesse externe à la pression pariétale d’une part, puis au champ acoustique interne obtenu par transmission d’autre part. La technique de vélocimétrie laser par images de particules à haute cadence d’échantillonnage (TR-PIV à 20 kHz) est utilisée pour effectuer la mesure du champ de vitesse. L’analyse des données est basée sur le calcul d’indicateurs de la fluctuation énergétique des différentes quantités. Des outils de corrélation spatio- temporelle sont alors développés pour mettre en évidence les zones de l’écoulement les plus corrélées avec les fluctuations de l’énergie de la pression pariétale et de celles du niveau de bruit intérieur. L’étude a permis de mettre en évidence un effet d’instationnarité lié à une augmentation rapide de la vitesse incidente (mouvement de fermeture du volet). La fluctuation du chargement aérodynamique de la vitre sous la bulle de recirculation est logiquement liée à l’activité instationnaire de cette dernière. Néanmoins en s’approchant du bord de la marche et en s’éloignant de la bulle en aval, le chargement aérodynamique de la vitre est lié, respectivement, aux fluctuations de vitesse dans la zone de cisaillement au voisinage de l’arête de la marche, et au lâcher tourbillonnaire en aval. Enfin, le bruit transmis dans le modèle d’habitacle est principalement lié aux fluctuations de vitesse dans la couche de cisaillement.
ISBN :
Thématique(s) :
Acoustique physique, Équipements, technologies et recherche, Transports et mobilités
