Modélisation des sources aéro-hydrodynamiques de bruit dans les turbomachines

Theoretical models of hydrodynamical noise sources in turbomachinery

¹ METRAVIB 64, ch. des Mouilles 69130 Ecully
² SECAV 6, bd de Brazza 13008 Marseille
³ EDF 6, quai Watier 78400 Chatou

Résumé

Simpson a construit un modèle de sources de bruit pour les pompes centrifuges qui s'inspire de certains concepts fondamentaux de l'aérodynamique instationnaire. Depuis, des analyses plus élaborées ont été développées pour l'aérodynamique qui sont rapportées dans ce texte dans le but d'évaluer leur application au cas de sources hydrodynamiques. On distingue 2 types complémentaires de sources : (1) le bruit à caractère périodique (rotation de l'arbre, interaction rotor-stator à potentiel, interception de sillages visqueux, vibrations d'aubages) ; (2) le bruit plus large bande imputable à l'interaction du rotor avec une turbulence amont (exemple : turbulence d'entrée et de sillage) ou les instationnarités auto-induites par l'écoulement sur les composants mécaniques de la pompe (hydroélasticité).

Abstract

Simpson developed a noise source model for centrifugal pumps based on certain fundamental concepts of unsteady aerodynamics. Since then, more sophisticated analyses have been developed for aerodynamics and are reviewed in this paper to evaluate their applicability to hydrodynamic sources : (1) periodic noise (shaft rotation, rotor-stator potential interaction, interception of viscous wakes, blade vibrations) ; (2) the more wideband noise due to interaction of the rotor with upstream turbulence (e.g. inlet and wake turbulence) or unsteady state self-induced by the flow over the mechanical components of the pump (hydroelasticity).