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Sifflement de diaphragmes en conduit
soumis à un écoulement subsonique
turbulent
Doctorant : Romain Lacombe (LaMSID, LAUM)
Directeur de thèse : Yves Aurégan (LAUM)
Encadrant : Pierre Moussou (EDF R&D, Dpt AMA)
16 Mars 2011

2 - Romain Lacombe - 16 Mars 2011
Contexte
Mesure et régulation du débit par
l’intermédiaire de vannes et de diaphragmes
Organes causes de sifflements
Nuisance sonore (Bruit au travail, voisinage)
Fatigue vibratoire (Sécurité des installations)

3 - Romain Lacombe - 16 Mars 2011
Contexte
Exemple de sifflement de diaphragmes
0.001
0.01
0.1
1
10
0
100 200 300 400 500 600 700 800 900
1000 1100 1200 1300 1400 1500 1600 1700 1800 1900 2000 2100 2200 2300 2400 2500 2600 2700 2800 2900 3000 3100 3200 3300 3400 3500 3600 3700 3800 3900 4000 4100
freq (Hz)
MPa/racine(Hz)
1MP_Tresca [Mpa/racine(Hz)]_01PO_40m3/h
1MP_Tresca [Mpa/racine(Hz)]_02PO_40m3/h
1MP_Tresca [Mpa/racine(Hz)]_03PO_60m3/h
1MP_Tresca [Mpa/racine(Hz)]_03PO_98m3/h
ASG CPY sur TRI4

4 - Romain Lacombe - 16 Mars 2011
Description de l’écoulement
0
U
D
Sd
Sj
S
j
U
0
U
Jet contracté Zone de mélange turbulent
Couche de cisaillement
instable
Écoulement établi amont Écoulement établi aval
Écoulement subsonique
Nombre de Mach dans le conduit principal M= U
0
/cinférieur voire très inférieur à un
ccélérité du son dans le fluide au repos
Écoulement turbulent
Nombre de Reynolds dans le conduit principal Re = U
0
D/ ν supérieur à 10
4
ν viscosité cinématique du fluide
Écoulement d’air

5 - Romain Lacombe - 16 Mars 2011
Instabilité hydrodynamique et amplification acoustique
Création d’un jet contracté
Vena contracta
Zone à fort gradient de vitesse
Instabilité hydrodynamique le long de la couche de cisaillement
Échange d’énergie entre le champ acoustique et l’écoulement décollé
Production de puissance acoustique à certaines gammes de fréquences et pour
certaines conditions de phase