{"id":{"repo_id":"sherbrooke","oai_identifier":"oai:usherbrooke.scholaris.ca:11143/21851"},"canonical_url":"https://search.dev.ndltd.org/etd/sherbrooke/oai:usherbrooke.scholaris.ca:11143/21851","repository":{"repo_id":"sherbrooke","name":"Université de Sherbrooke","base_url":"https://usherbrooke.scholaris.ca/server/oai/request"},"display":{"title":"Étude numérique et expérimentale du comportement non linéaire des plaques perforées en présence d’écoulement","abstract":"Cette thèse étudie expérimentalement la réponse acoustique de plaques macro-perforées (pourcentage de surface ouverte (POA) jusqu’à 40% et diamètre jusqu’à 3 mm), en présence d’un écoulement rasant et soumis à des niveaux de pression acoustique (SPL) élevés jusqu’à 180 dB. Tout d’abord, une méthode pour mesurer l’impédance de transfert et l’indice d’affaiblissement de plaques perforées en présence d’un écoulement rasant a été mise au point et validée. Cette méthode a permis d’étudier l’effet non linéaire dû à un niveau de pression acoustique élevé et l’effet de l’écoulement rasant sur l’indice d’affaiblissement. Ensuite, les modèles classiques linéaires et non linéaires de l’impédance des plaques micro et macro perforées en incidence normale et rasante ont été examinés et validés par des mesures en tube d’impédance. Ensuite, une méthode in situ a été utilisée pour mesurer l’effet de l’écoulement rasant sur l’impédance de transfert des plaques perforées sur une large gamme de porosité dans un conduit permettant un Mach jusqu’à 0,15 et un SPL jusqu’à 140 dB. Les essais ont été utilisés pour valider les modèles empiriques existants de l’effet de l’écoulement rasant puis proposer un modèle amélioré. La précision de ce dernier a été corroborée à l’aide de mesures d’indice d’affaiblissement. Finalement, pour étendre l’étude aux plaques macro-perforées à haut taux de perforation, une source pneumatique acoustique harmonique (HAPS) a été utilisée pour mesurer l’impédance et l’indice d’affaiblissement en présence d’un écoulement pulsé et de niveaux de pression acoustique extrêmement élevés, jusqu’à 180 dB. Les résultats montrent clairement qu’à ces niveaux de pression acoustique, des plaques macro-perforées avec des taux de perforation peuvent atteindre 40% exhibent un comportement non linéaire modifiant de manière significative leur réponse acoustique. Ce travail sera utile pour améliorer la modélisation des tubes perforés utilisés dans les silencieux de moteurs à deux temps.","abstract_html":"Cette thèse étudie expérimentalement la réponse acoustique de plaques macro-perforées (pourcentage de surface ouverte (POA) jusqu’à 40% et diamètre jusqu’à 3 mm), en présence d’un écoulement rasant et soumis à des niveaux de pression acoustique (SPL) élevés jusqu’à 180 dB. 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La précision de ce dernier a été corroborée à l’aide de mesures d’indice d’affaiblissement. Finalement, pour étendre l’étude aux plaques macro-perforées à haut taux de perforation, une source pneumatique acoustique harmonique (HAPS) a été utilisée pour mesurer l’impédance et l’indice d’affaiblissement en présence d’un écoulement pulsé et de niveaux de pression acoustique extrêmement élevés, jusqu’à 180 dB. Les résultats montrent clairement qu’à ces niveaux de pression acoustique, des plaques macro-perforées avec des taux de perforation peuvent atteindre 40% exhibent un comportement non linéaire modifiant de manière significative leur réponse acoustique. Ce travail sera utile pour améliorer la modélisation des tubes perforés utilisés dans les silencieux de moteurs à deux temps.","This thesis experimentally investigates the acoustic response of macro perforated plates (Percentage Open Area (POA) up to 40% and diameter up to 3 mm), in the presence of grazing flow and subjected to high Sound Pressure Levels (SPL) up to 180 dB. First, a transfer matrix based method to measure the transfer impedance and transmission loss of perforated plates under grazing incidence and flow was developed and validated. Using this method, the nonlinear effect due to high SPL and the grazing flow effect on the transmission loss were investigated. Next, classical linear and non-linear models of the normal and grazing incidence of both micro and macro perforated plates were reviewed and cross-validated versus test data in a high SPL impedance tube. Then, the insitu method was used to measure the effect of grazing flow on the transfer impedance of perforated plates over a wide range of POA in a duct allowing for Mach up to 0.15 and SPL up to 140 dB. The tests were used to validate and update existing empirical models for the grazing flow effect. The updated model was validated using transmission loss measurements. However, at these SPL levels, highly open macro-perforated plates are still transparent. In consequence, to extent the study to highly open macroperforated plates, a harmonic acoustic pneumatic source (HAPS) was used to measure the impedance and transmission loss in the presence of a pulsating flow and extremely high SPL up to 180 dB. The results clearly show that, at such extremely high SPLs, the nonlinear behaviors of perforated plates can significantly change the acoustic response even for highly transparent macro perforated plates with POA up to 40%. This work will be useful for improving the modeling of perforated tubes used in two-stroke engine mufflers."]},{"key":"dc:title","label":"Title","values":["Étude numérique et expérimentale du comportement non linéaire des plaques perforées en présence d’écoulement"]}]}],"canonical_facts":{"dc:contributor.advisor":["Atalla, Noureddine"],"dc:creator":["Feng, Xukun"],"dc:date.accessioned":["2024-08-26T14:21:47Z"],"dc:date.available":["2024-08-26T14:21:47Z"],"dc:date.issued":["2024"],"dc:description.abstract":["Cette thèse étudie expérimentalement la réponse acoustique de plaques macro-perforées (pourcentage de surface ouverte (POA) jusqu’à 40% et diamètre jusqu’à 3 mm), en présence d’un écoulement rasant et soumis à des niveaux de pression acoustique (SPL) élevés jusqu’à 180 dB. Tout d’abord, une méthode pour mesurer l’impédance de transfert et l’indice d’affaiblissement de plaques perforées en présence d’un écoulement rasant a été mise au point et validée. 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Finalement, pour étendre l’étude aux plaques macro-perforées à haut taux de perforation, une source pneumatique acoustique harmonique (HAPS) a été utilisée pour mesurer l’impédance et l’indice d’affaiblissement en présence d’un écoulement pulsé et de niveaux de pression acoustique extrêmement élevés, jusqu’à 180 dB. Les résultats montrent clairement qu’à ces niveaux de pression acoustique, des plaques macro-perforées avec des taux de perforation peuvent atteindre 40% exhibent un comportement non linéaire modifiant de manière significative leur réponse acoustique. Ce travail sera utile pour améliorer la modélisation des tubes perforés utilisés dans les silencieux de moteurs à deux temps.","This thesis experimentally investigates the acoustic response of macro perforated plates (Percentage Open Area (POA) up to 40% and diameter up to 3 mm), in the presence of grazing flow and subjected to high Sound Pressure Levels (SPL) up to 180 dB. 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