CH697204A5 - Réducteur de bruit aéro/hydro-dynamique. - Google Patents

Description

  Domaine de l'invention

[0001] L'invention concerne les dispositifs destinés à réduire ou à éliminer le bruit aéro/hydro-dynamique d'un corps solide en mouvement relatif dans un fluide.

Etat de la technique

[0002] Lorsqu'un fluide (gaz ou liquide) et un corps solide immergé dans le fluide sont en mouvement relatif l'un par rapport à l'autre, l'écoulement du fluide autour du corps solide provoque un bruit aérodynamique ou hydrodynamique causé principalement par les turbulences et la cavitation découlant de ce mouvement.

[0003] C'est le cas, par exemple, de pales de ventilateur, d'éolienne ou de pompe, de mats soumis au vent, d'hélices de bateau ou d'avion, d'ailes d'avion,

   de rotors d'hélicoptère.

[0004] La réduction de ce bruit aéro/hydro-dynamique est généralement traitée en déterminant une forme et une configuration appropriées pour le corps solide immergé dans le fluide, afin d'éliminer les effets des turbulences, de la cavitation, etc. On connaît des systèmes de réduction de bruit actifs (demande de brevet japonais JP 2003 254 227) et passifs, avec parmi ces derniers l'introduction de cavités absorbantes ou résonantes (demande PCT WO0198653) et la disposition dans la partie arrière du corps solide d'orifices laissant passer le fluide ou permettant de l'éjecter (Brevet JP2003 254 225)

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Résumé de l'invention

[0005] La présente invention est destinée à réduire ou à éliminer le bruit aérodynamique ou hydrodynamique d'un corps solide en mouvement relatif dans un fluide en séparant et guidant l'écoulement du fluide au moyen d'un dispositif composé de filaments et appliqué le long de la partie arrière du corps solide par rapport au sens d'écoulement du fluide, c'est-à-dire sur le bord de fuite du corps solide.

[0006] Le terme "filament" désigne ici collectivement des corps tels que fibres, fils, brins, moustaches, cils, ainsi que des rubans, etc., dont la section est faible par rapport à la longueur. La section de ces filaments pouvant être circulaire ou rectangulaire.

   Dans le cas d'une section rectangulaire, la hauteur doit être faible par rapport à la largeur de façon à générer une nappe.

[0007] Les filaments peuvent être séparés les uns des autres ou mis en contact.

Description détaillée de l'invention

[0008] 
<tb>La fig. 1<sep>est une représentation générale du dispositif.


  <tb>La fig. 2<sep>est une représentation générale du dispositif avec fixation élastique des filaments.

[0009] Le texte qui suit décrit un exemple, parmi d'autres, d'un mode de réalisation donnant l'effet désiré.

[0010] Pour la compréhension générale, la description se réfère à la Fig.1 représentant une pale tournant dans l'air, par exemple la pale d'une hélice d'avion, la pale d'un hélicoptère ou la pale d'une éolienne.

   Ce mouvement génère un bruit provenant principalement des turbulences au bord de fuite de la pale.

[0011] Le dispositif selon l'invention se compose d'une rangée de filaments artificiels souples (1), dont le nombre, la densité, la section, la longueur et la rigidité dépendent des dimensions et de la configuration de la pale (2), ainsi que de sa vitesse relative dans l'air, afin que la surface de séparation (3) matérialisée par l'ensemble des filaments dans l'écoulement d'air soit déformable et perméable à l'air.

[0012] Les filaments rectilignes (de préférence en Kevlar pour assurer une bonne résistance à l'érosion) sont de section circulaire et sont implantés l'un contre l'autre en suivant le bord de fuite de la pale.

[0013] De préférence,

   la longueur des filaments est supérieure à 20% de la largeur de la pale et leur section est telle que leur rapport de forme (longueur par rapport à la largeur) soit supérieur à 100.

[0014] La rigidité des filaments est telle qu'ils conservent une forme et une orientation stables en présence de la force de gravitation lorsque la pale est au repos.

[0015] Une diminution accrue du bruit est obtenue en réduisant la section des filaments, pour autant que la condition ci-dessus soit respectée.

[0016] La rangée de filaments est disposée dans le prolongement du bord de fuite (4) et dirigée vers l'arrière, en suivant le sens d'écoulement de l'air (5).

   Le dispositif constitue ainsi une zone qui assure une transition progressive entre les écoulements laminaire (8) et turbulent (6) entourant la pale (2).

[0017] Lorsque la pale est en rotation, les filaments se positionnent et adaptent leur forme automatiquement sous l'action des forces aérodynamiques auxquelles ils sont soumis et ils séparent progressivement les tourbillons (6) du bord de fuite de la pale en réduisant le bruit.

[0018] Selon le mode de réalisation illustré sur la fig.

   2, la fixation des filaments (1) sur le corps solide est réalisée par l'intermédiaire d'un corps élastique (7), ce qui offre une transition plus douce entre la rigidité du corps solide et la souplesse des filaments.

[0019] Des mesures effectuées sur une maquette montrent que le dispositif fournit une réduction significative du bruit pour une pale munie de l'invention par rapport à une pale sans ce même dispositif.

   Cette réduction du bruit est supérieure à 5 dB pour toutes les fréquences mesurées et elle peut atteindre 12 dB pour certaines fréquences.

[0020] Le dispositif selon l'invention peut être avantageusement utilisé dans de nombreux domaines, notamment dans le domaine des transports publics ou privés (voitures, trains, bateaux, avions, etc.).
Dans le domaine militaire, il peut être utilisé avec des moyens de transport terrestres, aéronautiques ou sous-marins qui doivent se déplacer furtivement pour éviter la détection.

Claims (2)

1. Dispositif destiné à réduire le bruit aéro/hydro-dynamique d'un corps solide (2) en mouvement relatif dans un fluide (5), caractérisé en ce qu'il comprend au moins une rangée de filaments (1 ) disposés sur le bord de fuite (4) du corps solide, perpendiculairement au dit bord de fuite (4).

2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la fixation des filaments (1) sur le corps solide est réalisée par l'intermédiaire d'un corps élastique (7).