Étude numérique et expérimentale du comportement non linéaire des plaques perforées en présence d’écoulement

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.

Name thesis:degree_name

Ph. D.

Level thesis:degree_level

Doctorat

Discipline thesis:degree_discipline

Génie mécanique

Grantor dc:publisher

Université de Sherbrooke

Year dc:date.issued

2024

Author dc:creator

• Feng, Xukun

Advisor dc:contributor.advisor

• Atalla, Noureddine

• Moteurs deux-temps
• Silencieux
• Impédance acoustique
• Ordres élevés
• Forts niveaux sonores
• Écoulement rasant
• Non-linéaire
• Two-stroke engines
• Silencer
• Acoustic impedance
• High orders
• High noise levels
• Grazing flow
• Non-linear

Language dc:language.iso

en

Handle dc:identifier.uri

http://hdl.handle.net/11143/21851

OAI identifier oai:identifier

oai:usherbrooke.scholaris.ca:11143/21851