FR2808916A1 - Source et systeme electroaeroacoustiques pour controle actif du bruit - Google Patents

Abstract

La source électroaéroacoustique (2), placée dans un écoulement (V) ou en bordure d'un écoulement, est constituée d'un moyen moteur (5) électrodynamique ou électromagnétique, engendrant un mouvement oscillatoire, et d'un organe (3) accouplé au moyen moteur (5), et faisant obstacle à l'écoulement de manière à exercer une action dynamique sur cet écoulement.Cette source est applicable à la réalisation d'un système électroaéroacoustique pour contrôle actif du bruit, notamment dans un écoulement confiné.

Description

La présente invention concerne une source électroaéroacoustique, ainsi qu'un système électroaéroacoustique comportant application d'une telle source, cette source ce système électroaéroacoustiques étant notamment destinés au contrôle actif du bruit, dans un écoulement confiné.

Les conduits de raccordement des machines alternatives, telles compresseurs et moteurs thermiques, ou les sorties de machines tournantes à hélice ou à turbine, telles que ventilateurs et pompes, sont le siege de fluctuations des caractéristiques d'écoulement, qui entraînent des émissions aéroacoustiques elles-mêmes à l'origine de nuisances sonores.

dernières peuvent être atténuées de manière passive moyen de dispositifs dits silencieux , souvent peu efficaces dans les sons graves; raison de leurs dimensions nécessairement limitées.

L'atténuation du bruit émis par les fluctuations précitées peut aussi être effectuée par des procédés maintenant bien connus d'absorption active, utilisant des haut-parleurs. Cependant, les puissances acoustiques " " nécessaires sont très importantes, et il en résulte une grande difficulté mise en oeuvre des haut-parleurs, qui doivent avoir des dimensions très grandes. En outre les haut-parleurs, étant des structures mécaniques mobiles légères, n'ont pas l'impédance acoustique convenable pour agir dans une canalisation de fluide, laquelle peut en outre être le siège d'un écoulement chaud ou corrosif, par exemple dans les conduits de sortie de moteurs thermiques ou de compresseurs frigorifiques.

La présente invention vise à éviter ces inconvénients, en fournissant un dispositif particulièrement efficace pour l'élimination des nuisances sonores, et pouvant avantageusement remplacer un haut-parleur dans les conditions où celui-ci n'est guère utilisable pour les raisons évoquées précédemment, et en particulier à l'intérieur des conduites où circule un écoulement.

A cet effet, l'invention a essentiellement pour objet une source électroaéroacoustique, constituée d'un moyen moteur électrodynamique ou électromagnétique, apte à engendrer un mouvement oscillatoire, et d'au moins un organe accouplé audit moyen moteur, de manière à décrire un mouvement oscillatoire, et apte à être placé dans un écoulement ou en bordure d'un écoulement, en faisant obstacle à l'écoulement, de manière à exercer une action dynamique sur cet écoulement. Le dispositif objet de l'invention, dit source électroaéroacoustique, et défini ci-dessus, repose sur le principe theorique suivant L'émission d'une onde acoustique résulte, pour une paroi mobile, des efforts exercés par la paroi sur le fluide, les fluctuations de pression subies par la paroi constituant, pour le fluide environnant paroi, une source de rayonnement acoustique. Or, un écoulement exerce sur un obstacle des forces de traînée et de portance proportionnelles au carré de la vitesse. En donnant à cet obstacle, par un moyen électrodynamique ou électromagnétique convenable, un mouvement vibratoire de translation ou de rotation, ou une combinaison de ces deux types de mouvements, on réalise une source acoustique associée à la variation temporelle ces forces. L'emission acoustique ainsi obtenue a le même contenu spectral que la fluctuation des forces précédentes.

La source électroaéroacoustique selon l'invention, basée sur les principes généraux précédemment indiqués, comprend un organe constituant obstacle, de forme convenable, animé d'un mouvement oscillatoire qui exerce une action dynamique sur l'écoulement dans lequel il est placé. mouvement oscillatoire est commandé convenablement un moyen tel que moteur électrique rotatif ou linéaire, de préférence oscillant, ou par un organe oscillant dans un champ d'induction magnétique, de préférence une bobine oscillante, ce moyen étant lui-même piloté à partir d'un signal électrique, notamment dans l'application à la réalisation système de contrôle actif du bruit.

Les sources électroaéroacoustiques, réalisées selon l'invention, peuvent avoir des puissances importantes, dues à l'effet amplificateur de l'écoulement pour la force fluctuante exercée par le fluide sur la paroi de l'organe formant obstacle.

Afin de fixer la position moyenne de cet organe formant obstacle, notamment dans le cas d'un tel organe décrivant un mouvement oscillatoire autour d'un axe, on prévoit avantageusement des moyens tels que ressort spiral ou lame élastique, créant une force élastique de rappel dudit organe dans sa position moyenne. Des moyens de réglage peuvent être prévus, pour modifier la position moyenne de l'organe formant obstacle et modifier ainsi ses caractéristiques d'émission acoustique. Selon un mode de réalisation particulier, ces moyens élastiques de rappel assurent aussi le support de l'organe formant obstacle en definissant un axe de rotation virtuel . Cette disposition est particulièrement intéressante dans le cas où l'utilisation de paliers de rotation mécaniques, tels que des roulements à billes, est à éviter ; il est ainsi, notamment, lorsque la source électroaéroacoustique doit fonctionner dans un écoulement chaud et/ou corrosif, tel que des fluides de compresseur frigorifique ou des gaz de combustion.

La source électroaéroacoustique, objet de l'invention, des propriétés de directivité différentes, selon les caractéristiques aerodynamiques de l'organe formant obstacle, dans les conditions où cet organe est placé. La directivité de l'émission acoustique d'une telle source fixée par la direction de la force exercée par l'organe formant obstacle sur le fluide.

Un organe formant obstacle de forme profilée ou non profilée, monté oscillant autour d'un axe transversal à la direction de l'écoulement, et créant un sillage, possède une directivité principalement orientée parallèlement à la direction de l'écoulement, dans la mesure où ledit organe formant obstacle ne possède pas de portance.

Un exemple d'organe formant obstacle, répondant à la définition précédente, est un volet oscillant sensiblement rectangulaire, l'axe d'oscillation passant de préférence par le centre du volet.

Un autre exemple d'organe formant obstacle, possédant encore une directivité parallèle à la direction de l'écoulement, est un volet oscillant qui porte sur son bord d'attaque et sur son bord de fuite des parois courbes, lesquelles empêchent le recollement de l'écoulement sur la paroi du volet et assurent ainsi une largeur de sillage proportionnelle à l'angle d'incidence, tel qu'un volet de profil en S ; cette variante de l'organe formant obstacle est plus facile à fabriquer industriellement.

Les sources électroaéroacoustiques, définies précédemment, ayant une directivité principalement orientée parallèlement à la direction de l'écoulement, peuvent être désignées comme sources électroaéroacoustiques axiales .

II est aussi possible de réaliser des sources électroaéroacoustiques, conformes à l'invention, qui possèdent une directivité sensiblement perpendiculaire à la direction de l'écoulement, et qui peuvent être désignées comme sources électroaéroacoustiques transversales . Contrairement aux sources axiales, une source électroaéroacoustique transversale doit comporter un organe formant obstacle qui possède une forte portance relativement à l'écoulement. exemple typique d'un tel organe est un volet oscillant possédant un profil d'aile.

Les sources électroaéroacoustiques précédemment définies étant des sources simples, il est possible de les multiplier pour réaliser une source électroaéroacoustique multiple, associant deux ou plusieurs sources électroacoustiques élémentaires similaires, toutes de type axial ou de type transversal ; toutes ces sources sont disposées, dans l'écoulement, en parallèle ou en série ou suivant une combinaison de ces dispositions, et elles sont animées du même mouvement oscillatoire.

A partir des sources électroaéroacoustiques précédemment definies, il est possible aussi de réaliser des sources électroaéroacoustiques complexes, qui permettent d'obtenir des effets variés et spécifiques, resultant d'une part de l'interaction d'obstacles voisins, fixes ou mobiles, et d'autre part des valeurs différentes des moments d'inertie et des forces aerodynamiques, en fonction des dimensions des obstacles. Des sources électroaéroacoustiques complexes peuvent être notamment obtenues - en associant un obstacle fixe à au moins une source électroaéroacoustique axiale ou transversale (telle que précédemment définie) ; - en combinant au moins une source électroaéroacoustique axiale et au moins une source électroaéroacoustique transversale, de telle sorte que la direction principale de l'émission, qui est la résultante des forces respectivement de traînée et de portance des deux sources, est une direction, oblique par rapport à la direction de l'écoulement.

Les sources électroaéroacoustiques, définies ci-dessus, l'ont été rapport à un écoulement indéfini, hormis sa direction, cet écoulement pouvant être soit libre, soit confiné par des parois, par exemple les parois d'une conduite . Le confinement de l'écoulement par des parois offre la possibilité avantageuse d'accroître l'efficacité des sources electroaéroacoustiques définies précédemment, en disposant une telle source (simple ou multiple) au niveau d'une tuyère convenable, créant localement un rétrécissement de la section droite de la conduite, donc de l'écoulement et accélérant l'écoulement, augmentant ainsi la force exercée par la source électroaéroacoustique sur cet écoulement. Une telle tuyère peut être formée par un simple manchon profilé fixe, inséré dans là conduite parcourue par l'écoulement, la source électroaéroacoustique étant disposée à l'intérieur du manchon, dans la section réduite délimitée par ce manchon. Dans une variante, la tuyère ou le manchon diminuant la section droite disponible pour l'écoulement est réalisé au moyen de parois mobiles, notamment articulées autour d'un axe, associées à des moyens de commande mécanique ; la position fixe mais réglable, donnée à ces parois, permet de modifier la section disponible pour le passage de l'écoulement, donc d'augmenter ou de réduire la vitesse de l'écoulement au niveau de la source électroaéroacoustique, ce qui permet de commander à volonté l'efficacité ladite source.

Selon une autre variante, la source électroaéroacoustique, située en bordure de l'écoulement, comporte un organe formant obstacle constitué par une partie de paroi oscillante confinant l'écoulement, cette partie de paroi mobile réalisant aussi un rétrécissement la section droité de l'écoulement. Dans ce mode de réalisation, l'organe oscillant formant obstacle est situé en bordure de l'écoulement, et réalise -même la tuyère.

Toutes les sources électroaéroacoustiques, précédemment définies, peuvent être mises en ceuvre en vue du controle actif du bruit, aussi désigné comme absorption acoustique active, notamment en écoulement confiné avec les configurations (tuyères) viennent d'être indiquées. Dans le cadre de cette application préférentielle, l'invention fournit un système électroaéroacoustique pour contrôle actif du bruit, qui comprend essentiellement au moins une source électroaéroacoustique telle que définie plus haut, avec un moyen moteur électrodynamique ou électromagnétique et un organe formant obstacle placé dans un écoulement ou en bordure d'un écoulement, ainsi qu'un contrôleur pilotant ledit moyen moteur, le contrôleur étant lui-même piloté à partir d'au moins un microphone mesurant le bruit à contrôler.

Dans le cas d'un tel système électroacoustique pour contrôlë actif du bruit utilisant une seule source électroaéroacoustique simple, ou une pluralité de sources élémentaires identiques alimentées en parallèle, le contrôleur peut être un contrôleur du type monovoie. Dans le d'un système utilisant deux ou plusieurs sources électroaéroacoustiques de caractéristiques ou de types différents, par exemple une source axiale et une source transversale (telles que définies précédemment), alimentées séparément, le contrôleur sera un contrôleur du type multivoies.

Les systèmes électroaéroacoustiques pour contrôle actif du bruit, conformes à l'invention, peuvent n'utiliser, comme moyens actifs de lutte contre le bruit, que des sources électroaéroacoustiques telles que précédemment définies, auquel cas il s'agit de systèmes. électroaéroacoustiques purs . Des systèmes mixtes sont aussi envisageables, qui utilisent d'une part au moins une source électroaeroacoustique, telle que précédemment définie, et d'autre part un moyen actif ou passif d'atténuation du bruit fonctionnant suivant un principe différent.

Ainsi, un système mixte peut comprendre d'une part moins une source électroaéroacoustique, et d'autre part un haut-parleur - le haut- parleur permet de traiter ici des fréquences aiguës, que les sources électroaeroacoustiques peuvent difficilement émettre. Le haut-parleur est remplaçable par un autre moyen actif, tel que source électro-pneumatique commandée.

En tant que moyen passif, associé à au moins source électroaeroacoustique, et plus particulièrement une source placée dans une tuyère (comme défini plus haut), on prévoit avantageusement une réalisation de la tuyère par un manchon en matériau acoustique absorbant.. Une telle combinaison réalise un système semi-actif pour le contrôle du bruit en écoulement confiné, système dans lequel la ou les sources électroaeroacoustiques traitent les basses et moyennes fréquences, tandis que les fréquences élevées sont absorbées de manière passive le manchon précité, en matériau approprié.

De toute façon, l'invention sera mieux comprise à l'aide la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemples, des formes d'exécution de ces sources électroaeroacoustiques, et de systèmes électroaéroacoustiques pour contrôle actif du bruit, comportant application de telles sources Figure 1 est un schéma de principe, en perspective, d'une source électroaéroacoustique selon l'invention ; Figure 2 est une vue de côté de la source de figure , placée dans un écoulement libre et constituant une source axiale ; Figure 3 est une vue similaire à figure 2, mais illustrant une autre disposition de cette source axiale ; Figure 4 est une vue en perspective d'une source électroaéroacoustique selon l'invention, de conformation particulière ; Figure 5 est une vue de côté de la source de figure 4 ; Figure 6 est une vue en perspective d'une autre source électroaéroacoustique selon l'invention, de configuration particulière ; Figure 7 est une vue en perspective illustrant un montage particulier d'une source électroaéroacoustique, telle que celle de la figure 6. Figure 8 est une vue de côté d'une source électroaéroacoustique telle que celle de la figure 1, placée dans un ecoulement et constituant une source transversale ; Figure 9 est un schéma de principe d'une sourc6 electroaéroacoustique complexe ; Figure 10 est un schéma de principe d'une source electroaéroacoustique multiple ; Figure 11 est un schéma de principe d'une autre source electroaéroacoustique multiple ; Figures 12 et 13 illustrent des exemples de sources complexes particulières ; Figure 14 représente, en perspective et en coupe, source electroaéroacoustique placée dans un écoulement confiné ; Figure 15 est un schéma de principe d'une autre source placée dans un écoulement confiné, et utilisable pour le contrôle actif du bruit ; Figures 16, 17, 18, 19, 20 et 21 représentent, sous forme de schémas de principe, d'autres exemples de sources utilisées pour le contrôle actif du bruit.

Comme le montre la figure 1, une source électroaéroacoustique; désignée dans son ensemble par le repère 2, comprend un obstacle mobile 3, monté sur l'axe 4 d'un organe moteur 5 électrodynamique ou électromagnétique, tel que moteur électrique oscillant ou bobine oscillante dans un champ d'induction magnétique, alimenté par un courant électrique, pouvant donner à l'angle a de l'obstacle 3 une variation de type oscillatoire. Un tel dispositif est placé dans un écoulement fluide, de vitesse V, et l'obstacle 3 animé d'un mouvement oscillatoire exerce alors, sur l'écoulement, une action dynamique.

La figure 2 montre une source électroaéroacoustique 2, telle que décrite ci-dessus, placée dans un écoulement libre vitesse V, l'obstacle 3 formant un angle moyen a avec la direction de cet écoulement, et créant ainsi un sillage de dimension transversale d. Dans cas de la figure 3, le même obstacle 3 forme un angle moyen a supérieur, et il crée un sillage de dimension transversale D plus importante. La force de traînée exercée par l'écoulement de vitesse V sur l'obstacle 3 est plus forte dans le cas de figure 3 que pour la figure 2, tandis que la force de portance n'a guère varié, pour des incidences où l'écoulement est fortement décollé. On a indique en F la force, à caractère oscillatoire, exercée par l'obstacle 3 sur le fluide. La directivité de l'émission acoustique la source électroaeroacoustique 2 est fixée par la direction de cette force F ; cette directivité étant principalement orientée parallèlement à direction de l'écoulement, il s'agit ici d'une source axiale .

L'obstacle 3 devant essentiellement créer un sillage, sans effet significatif de portance, pour obtenir une telle source axiale figures 4 à 7 illustrant des exemples de sources de profil particulier répondent à ces exigences.

Selon les figures 4 et 5, l'obstacle 3 se présente comme un volet oscillant 6 rectangulaire, qui porte sur son bord d'attaque une première paroi courbe 7, et sur son bord de fuite une seconde paroi courbe 8, l'axe du moteur 5 passant par le milieu du volet 6. Les parois courbes 7 et 8 empêchent le recollement de l'écoulement sur la paroi volet 6, et assurent ainsi une largeur de sillage proportionnelle à l'angle d'incidence a.

Selon la figure 6, l'obstacle 3 est constitué un volet 9 rectangulaire, dont les bords d'attaque et de fuite sont cintrés en sens opposés, comme indiqué en 10 et<B>11,</B> de manière à donner au volet 9 un profil en S . Les bords cintrés 10 et 1 1 constituent, ici aussi, des parois courbes assurant l'obtention du sillage souhaité, cette dernière conformation permettant, en outre, une fabrication industrielle plus facile de l'obstacle 3.

La figure 7 illustre un montage particulier de la source électroaéroacoustique 2, telle que celle de la figure 6 avec volet 9 de profil en S . L'axe 4, confondu avec l'axe de symétrie du volet 9, est supporté par deux paliers 12, constitués chacun de plusieurs lames-ressorts 13 fixées sur une partie fixe 14, les lames-ressorts 13 servant de supports à l'axe 4, donc à l'obstacle 3, et de moyens élastiques de rappel de cet obstacle 3 dans sa position moyenne, par rapport à laquelle il oscille et produit une émission sonore en interaction avec l'écoulement.

La fonction de rappel de l'obstacle profilé 3 dans sa position moyenne peut aussi être réalisés par un simple ressort spiral 15, cette variante etant illustrée sur la figure 14 (décrite en détail plus bas).

La figure 8 montre une autre source électroaéroacoustique 2 qui, contrairement aux précédentes, constitue une source transversale , c'est-à-dire que sa directivité est sensiblement perpendiculaire à la direction de l'écoulement, de vitesse V. Pour cela, la source 2 comporte un obstacle 3 avec profil d'aile, toujours oscillant sous l'action d'un moteur , un tel obstacle créant sur le fluide une force F principalement due à la portance.

La figure 9 illustre un premier exemple source électroaéroacoustique dite complexe , qui se compose d'une source 2 axiale avec obstacle 3 oscillant sous l'action d'un moteur telle que décrite precédemment, qui est placée au voisinage d'un obstacle fixe 16. L'ensemble des obstacles mobile 3 et fixe 16 est placé dans un ecoulement de fluide, de vitesse V. L'accroissement momentané de l'incidence de l'obstacle mobile 3 entraîne un accroissement de la vitesse fluide sur l'obstacle fixe 16, par déviation de l'écoulement, ce qui a pour effet d'accroître la pression sur cet obstacle 16, dans son émission aéroacoustique instantanée. L'ensemble des deux obstacles 3 et 16, l'un oscillant et motorisé et l'autre fixe, constitue ainsi une source électroaéroacoustique de structure et de fonctionnement spécifiques, et d'efficacité supérieure à la source 2 seule, qui est ici une source axiale.

La figure 10 montre une source électroaéroacoustique dite multiple , qui se compose de plusieurs sources 2 simples, telles que décrites précédemment. Dans cet exemple, il s'agit de trois sources 2 axiales, montées en parallèle dans le même écoulement fluide, chaque source 2 comprenant un volet oscillant 6 actionné par un moteur 5. Les trois sources 2 sont ici identiques dans leurs formes leurs dimensions, et animées du même mouvement oscillatoire. On notera que le remplacement d'une source électroaéroacoustique unique, donnant une variation de largeur de sillage d'amplitude donnée, des sources electroaéroacoustiques synchrones en parallèle, de dimension réduite proportionnellement au nombre n, permet d'obtenir un couple n3 fois plus petit pour chaque source et, au total, une puissance électromécanique n' fois plus petite. En outre, l'émission sonore de sources ainsi groupées renforcée par leur effet d'interaction, qui est analogue à celui décrit précédemment pour l'association d'une source 2 à obstacle oscillant 3 et d'un obstacle fixe 16 (figure 9).

Comme le montre la figure<B>11,</B> on peut aussi grouper plusieurs sources électroacoustiques simples 2, 2', et 2" de caractéristiques différentes, notamment de dimensions différentes adaptées aux pulsations et amplitudes de différentes bandes de fréquences, une telle source complexe permettant l'obtention d'effets variés renforcés par l'interaction des écoulements autour des obstacles respectifs 3, 3' et 3 ". Les fréquences les plus basses sont par exemple réalisées avec une source de plus grande envergure que les fréquences moyennes a fortiori, que les fréquences les plus basses. Plus particulièrement, la figure 11 montre une réalisation de source électroaéroacoustique complexe où la pulsation la plus basse est émise par la source 2' située au milieu, la pulsation moyenne étant principalement émise par la source inférieure 2", tandis que la pulsation élevée est produite par la source supérieure 2.

La figure 12 montre une autre réalisation de source électroaéroacoustique complexe, qui se compose d'une source 2 transversale avec obstacle 3 oscillant sous l'action d'un moteur 5, qui est placée au voisinage d'un obstacle fixe 17 de profil en aile analogue à celui de l'obstacle mobile 3. L'effet de renforcement de l'obstacle fixe 17 est ici analogue à celui de l'obstacle fixe 16 associé à une source axiale dans l'exemple de la figure 9.

La figure 13 montre encore une autre réalisation de source electroaéroacoustique complexe, qui combine une source axiale 2a et une source transversale 2b, de telle sorte que la direction principale de l'émission s'effectue suivant la direction oblique de la résultante R des forces non permanentes de traînée T de la source axiale 2a et de portance de la source transversale 2b. L'on obtient, ici également, un effet de renforcement de l'émission acoustique due à l'interaction des deux obstacles respectifs 3a et 3b des deux sources 2a et placées dans le même écoulement de vitesse V.

Dans tous les exemples décrits jusqu ', les sources électroaéroacoustiques sont supposées être placées dans un écoulement libre, d'étendue transversale indéfinie. Au contraire, figures 14 et suivantes représentant des sources électroaéroacoustiques placées dans un écoulement confiné, c'est-à-dire, en pratique, dans conduite 18 parcourue un fluide, dont la vitesse est toujours indiquée en V. Ces sources sont appliquées au contrôle actif du bruit.

figure 14 montre une source électroaéroacoustique 2 simple, réalisée comme décrit plus haut, avec un obstacle oscillant 3 placé à l'intérieur la conduite 18 parcourue par l'écoulement. Plus particulièrement, l'obstacle oscillant 3 de cette source 2 est placé dans une tuyère 19, logée et fixée dans la conduite 18, qui réalise localement une réduction locale de la section droite de la conduite 18, et qui accélère ainsi l'écoulement du fluide et augmente la force exercée par ladite source 2 sur cet écoulement. partir de cette configuration, on réalise un système électroacoustique pour contrôle actif du bruit, en prévoyant un contrôleur 20 pilotant le moteur 5 de la source 2, à partir d'un microphone 21 mesurant le bruit à contrôler, par exemple au niveau de la paroi de la conduite 18.

Les figures 15 et suivantes illustrent diverses réalisations de sources placées en écoulement confiné, et appliquées au contrôle actif du bruit, selon le principe décrit précédemment.

figure 15 montre une source électroaéroacoustique 2 placée dans un conduite 18, au niveau d'une tuyère réalisée au moyen de parois 22 articulées chacune autour d'un axe 23. La tuyère diminue ici encore la section droite disponible pour l'écoulement, et dans le cas présent un dispositif commande mécanique approprié (non représenté) permet de faire pivoter parois mobiles 22 et de modifier leur position, de manière à régler section disponible pour l'écoulement. En augmentant l'obstruction la section, par rapprochement des parois mobiles 22, l'efficacité de la source 2 est accrue, pour une amplitude d'oscillation donnée de son volet 9. II peut être intéressant d'effacer les parois mobiles 22, lorsqu'on souhaite ne pas mettre la source électroaéroacoustique 2 en action. Par ailleurs, la figure 15 fait apparaître le système de contrôle actif du bruit avec son contrôleur 20 du type monovoie, en relation avec le moteur 5 de source 2, avec un microphone de contrôle 21 et aussi avec un microphone de référence 24, les deux microphones 21 et 24 étant placés à l'interieur de la conduite 18, respectivement en aval et en amont de la source 2.

La figure 16, sur laquelle les éléments correspondants à ceux précédemment décrits sont désignés par les mêmes repères, montre une source électroaéroacoustique multiple, comportant deux sources simples 2 identiques disposées en parallèle. La source multiple ainsi constituée est placée dans la conduite 18, au niveau d'une tuyère 19. Le contrôleur monovoie alimente ici, de façon synchrone, les moteurs 5 des deux sources simples 2.

figure 17 représente un système de contrôle actif du bruit, utilisant une source complexe résultant de deux sources électroaéroacoustiques simples 2a et 2b, respectivement axiale et transversale, disposées en série à l'intérieur de la conduite 18, au niveau de la tuyère 19. Les deux sources 2a et 2b sont alimentées séparément, par un contrôleur 20 du type multivoies recevant les signaux de deux microphones de contrôle 21 a et 21 b et de deux microphones de référence 24a et 24b.

Comme le montre la figure 18, le système de controle actif du bruit peut mettre en oeuvre un actionneur d'un principe différent, en particulier un haut-parleur 25. La source électroaéroacoustique est placée dans la conduite 18, au niveau de la tuyère 19. Le haut-parleur 25 est placé sur la paroi de la conduite 18. Un contrôleur multivoies alimente séparément le moteur 5 de la source 2, et le haut-parleur 25. Ce dernier permet de traiter des fréquences aiguës, que la source électroaéroacoustique 2 peut difficilement émettre. Ce système contrôle actif du bruit peut notamment s'appliquer à des dispositifs de ventilation, où l'ambiance habituellement non corrosive permet d'insérer haut- parleurs.

Dans les exemples des figures 14, 16, 17 et 18, la tuyère 19 est de forme générale cylindrique et résulte d'un manchon profilé fixe, inséré dans conduite 18 parcourue par l'écoulement, ce manchon étant plein, ou du moins à paroi pleine.

figures 19 et 20 illustrent des variantes, dans lesquelles tuyère 19 constituée par un manchon profilé fixe, réalisé en matériau acoustique absorbant 26 pouvant être contenu dans une enveloppe 27 a paroi perforee. Dans la configuration de la figure 19, la source électroaéroacoustique 2, qui est une source simple, traite les fréquences basses, tandis que la tuyère 19 de constitution spéciale absorbe les fréquences elevées. Dans la configuration de la figure 20, les fréquences basses et moyennes sont traitées par la source électroaéroacoustique complexe, constituée des deux sources simples 2 et 2' en parallèle pilotées par contrôleur monovoie 20, tandis que les fréquences élevées sont absorbees de manière passive par le matériau acoustique absorbant 26 de la tuyère 19. L'ensemble constitue ainsi un système semi-actif contrôle de circuit en écoulement confiné.

Enfin, la figure 21 montre une autre forme de réalisation l'invention, dans laquelle la conduite 18 comporte une partie 28 qui réalise un rétrécissement de la section droite, disponible pour l'écoulement, cette partie 28 étant constituée par des parois souples, aptes à être animées d'un mouvement vibratoire au moyen d'électroaimants 29 placés a l'extérieur la conduite 18. Les parois mobiles 28 jouent ici le rôle de l'obstacle oscillant des précédents exemples de réalisation.

notera que la configuration de la figure 21 crée une différence pression due à l'existence de sillages tourbillonnaires T dans l'élargissement brusque 30 de la section droite qui suit le rétrécissement résultant de forme des parois mobiles 28. En effet, comme déjà expliqué plus haut, l'effet acoustique axial est pratiquement nul si l'obstacle est constitué un obstacle profilé pour lequel on n'observe pas de décollement.

Comme il va de soi, l'invention ne se I imite pas aux seules formes d'exécution de sources électroaéroacoustiques, et de systèmes électroaéroacoustiques pour contrôle actif du bruit, qui ont été décrites ci- dessus, à titre d'exemples ; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes de réalisation et d'application respectant le même principe. C'est ainsi, notamment, que l'on ne s'éloignerait pas du cadre de l'invention - dans le cas d'une source électroaéroacoustique multiple, en augmentant ou reduisant le nombre de sources simples associées ; - dans le cas d'un système de contrôle actif du bruit, en disposant dans conduite toutes formes de source électroaéroacoustique simple ou multiple ou complexe, telles que décrites et illustrées au dessin, et en utilisant toutes dispositions appropriées de microphones de contrôle et; éventuellement, de microphones de référence.

Claims (23)

<B><U>REVENDICATIONS</U></B>

1. Source électroaéroacoustique , caractérisée en ce qu'elle est constituée d'un moyen moteur (5) électrodynamique ou électromagnétique, apte à engendrer un mouvement oscillatoire, et d'au moins un organe (3) accouplé audit moyen moteur, de manière à décrire un mouvement oscillatoire, et apte à être placé dans un écoulement (V) ou en bordure d'un écoulement, en faisant obstacle à l'écoulement, de manière exercer une action dynamique sur cet écoulement.

2. Source électroaéroacoustique selon la revendication 1, caractérisée en ce que le moyen moteur (5) est un moteur électrique rotatif linéaire, de préférence oscillant.

3. Source électroaéroacoustique selon la revendication 1, caractérisée en ce que le moyen moteur (5) est un organe oscillant dans un champ d'induction magnétique, de préférence une bobine oscillante.

4. Source électroaérocoustique selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que sont prévus, pour fixer la position moyenne de l'organe (3) formant obstacle, notamment un tel organe décrivant un mouvement oscillatoire autour d'un axe (4), des moyens tels que ressort spiral (15) ou lame élastique (13) créant une force elastique de rappel dudit organe (3) dans sa position moyenne.

5. Source électroaéroacoustique selon la revendication 4, caractérisée en ce que les moyens élastiques de rappel (13) assurent aussi support de l'organe (3) formant obstacle, en définissant un axe de rotation (4) virtuel .

6. Source électroaéroacoustique selon la revendication 4 ou 5, caractérisée en ce que des moyens de réglage de la position moyenne de l'organe (3) formant obstacle sont prévus pour modifier ses caractéristiques d'émission acoustique.

7. Source électroaérocoustique selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce qu'elle comporte un organe (3) formant obstacle de forme profilée ou non profilée, monté oscillant autour axe (4) transversal à la direction de l'écoulement (V), et créant un sillage, qui possède une directivité principalement orientée parallèlement à la direction de l'écoulement (V), de manière à constituer une source électroaéroacoustique (2) axiale.

8. Source électroaéroacoustique selon la revendication caractérisée en ce que l'organe (3) formant obstacle est un volet oscillant (6) sensiblement rectangulaire, l'axe d'oscillation (4) passant de préférence par le centre d'inertie du volet (6).

9. Source électroaéroacoustique selon la revendication caractérisée en ce que l'organe (3) formant obstacle est un volet (6 ; 9) qui porte sur son bord d'attaque et sur son bord de fuite des parois courbes 8 ; 10, 1), tel qu'un volet oscillant (9) de profil en S .

10. Source électroacoustique selon l'une quelconque revendications 1 à 6, caractérisée en ce qu'elle comporte un organe (3) formant obstacle qui possède une forte portance relativement à l'écoulement (V), tel qu'un volet oscillant possédant un profil d'aile, et qui possède ainsi une directivité sensiblement perpendiculaire à la direction de l'écoulement (V), de manière à constituer une source électroaéroacoustique (2) transversale.

11. Source électroaéroacoustique selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisée en ce qu'elle est conçue comme une source electroaéroacoustique complexe associant un obstacle fixe (16 ; 17) à au moins une source électroaéroacoustique (2) axiale ou transversale.

12. Source électroaéroacoustique selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisée en ce qu'elle est conçue comme une source electroaéroacoustique multiple, associant deux ou plusieurs sources électroaeroacoustiques (2) élémentaires similaires, de type axial ou de type transversal, toutes ces sources (2) étant disposées dans l'écoulement (V) en parallèle ou en série ou suivant une combinaison de ces dispositions, et étant animées du même mouvement oscillatoire.

13. Source électroaéroacoustique selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisée en ce qu'elle est conçue comme une source electroaéroacoustique complexe, combinant au moins une source électroaéroacoustique axiale (2a) et au moins une source électroaéroacoustique transversale (2b) , de telle sorte que la direction principale de l'émission (R) soit oblique par rapport à la direction l'écoulement (V).

14. Source électroaéroacoustique selon l'une quelconque revendications 1 à 13, caractérisée en ce qu'elle est placée dans un écoulement (V) confiné, notamment dans une conduite (18).

15. Source électroaéroacoustique selon la revendication 14, caractérisée en ce qu'elle est disposée au niveau d'une tuyère (19) ou d'un manchon profilé fixe, inséré dans une conduite (18) parcourue par l'écoulement (V) pour créer localement un rétrécissement de la section droite cet écoulement (V).

16. Source électroaéroacoustique selon la revendication 15, caractérisée en ce que la tuyère ou le manchon réalisé au moyen de parois mobiles (22), notamment articulées autour d'un axe (23), associées à des moyens de commande mécanique, de telle sorte que la section disponible pour passage de l'écoulement (V) puisse être modifiée.

17. Source électroaéroacoustique selon la revendication 14, caractérisée en ce qu'elle est située en bordure de l'écoulement (V), et en ce qu'elle comporte un organe formant obstacle constitué par une partie de paroi oscillante (28) confinant l'écoulement (V), cette partie de paroi mobile (28) réalisant aussi un rétrécissement de la section droite de l'écoulement (V).

18. Système électroaéroacoustique pour contrôle actif du bruit en espace ouvert ou confiné, caractérisé en ce qu'il comprend au moins une source électroaéroacoustique (2) selon l'une quelconque des revendications 1 à 17, avec un moyen moteur (5) électrodynamique ou électromagnétique et un organe (3) formant obstacle, placé dans un écoulement (V) ou en bordure d'un écoulement, ainsi qu contrôleur (20) pilotant ledit moyen moteur (5), le contrôleur (20) étant lui-même piloté à partir d'au moins un microphone (21) mesurant le bruit à contrôler.

19. Système électroaéroacoustique pour le contrôle actif du bruit selon la revendication 18, caractérisé en ce qu' utilise une seule source électroaéroacoustique (2) simple, ou une pluralité de sources simples identiques alimentées en parallèle, le controleur (20) étant du type monovoie.

20. Système électroaéroacoustique pour le contrôle actif du bruit selon la revendication 18, caractérisé en ce qu'il utilise deux ou plusieurs sources électroaéroacoustiques de caractéristiques ou types différents par exemple une source axiale (2a) et une source transversale (2b), alimentées séparément, le contrôleur (20) étant du type multivoies.

21. Système électroaéroacoustique pour le contrôle actif du bruit selon l'une quelconque des revendications 18 à 20, caractérisé en ce qu'il utilise d'une part au moins une source électroaéroacoustique (2), et d'autre part un moyen actif (25) ou passif (26) d'atténuation du bruit fonctionnant suivant un principe différent.

22. Système électroaéroacoustique pour le contrôle du bruit selon la revendication 21, caractérisé en ce qu'il comprend au moins source electroaéroacoustique (2) et comme autre moyen actif, un haut parleur (25).

23. Système électroaéroacoustique pour le contrôle actif du bruit selon la revendication 21, caractérisé en ce qu'il comprend au moins une source électroaéroacoustique (2) placée dans une tuyère (19) selon la revendication 15 et, comme moyen passif, le manchon constituant la tuyère ( 9), réalisé en matériau acoustique absorbant (26).