Un air conditionné plus silencieux dans les avions
La pompe à injection d'air subsonique du système d'air conditionné doit être disposée très près des cabines des passagers et de l'équipage. Il est particulièrement important de réduire le bruit car il entraîne des pertes de l'audition, des dysfonctionnements cardiovasculaires, des troubles du sommeil et une diminution des facultés mentales. Le projet OPA (Optimisation of air jet pump design for acoustic application), financé par l'UE, s'est attaché à évaluer des concepts de réduction du bruit. Les partenaires du projet ont optimisé une pompe à injection subsonique grâce à des analyses RANS (Navier-Stokes en moyenne de Reynolds) et par simulation de grands tourbillons (LES). L'analyse RANS détermine les tendances dans le comportement de l'écoulement lors de l'étude d'un paramètre, et la LES assure un examen fiable et exact des configurations les plus prometteuses. Les chercheurs ont utilisé la RANS pour sélectionner plusieurs configurations, et conduit des simulations numériques à l'aide d'un modèle de la turbulence et d'un logiciel commercialisé. L'équipe du projet OPA a analysé la production d'énergie cinétique de turbulence, la répartition des pressions sur les parois, l'indice d'uniformité et les composantes tourbillonnaires. Ces activités ont apporté des informations sur l'emplacement et l'intensité des sources de bruit, ainsi que sur les performances du mélange. L'équipe a ensuite sélectionné les concepts les plus prometteurs ainsi que le niveau de référence pour poursuivre les expériences et l'évaluation. Les chercheurs ont fabriqué la configuration de base et conçu les trois solutions optimisées. Ils ont mis au point des simulations du régime instable du fonctionnement d'une pompe à injection simplifiée. Ils ont comparé les résultats aux données expérimentales, pour évaluer la capacité du banc de test à produire des représentations exactes, et perfectionner le modèle pour les futures campagnes de développement. Ils ont achevé les modèles LES et les ont appliqués à plusieurs configurations, mettant en évidence les concepts les plus prometteurs. Le projet OPA a approfondi les connaissances sur l'aérodynamique des pompes à injection subsoniques, la propagation du bruit et les techniques de réduction des nuisances sonores, grâce à une approche mixte, numérique et expérimentale. La réduction du bruit apportera de nombreux avantages aux passagers, aux équipages et aux constructeurs.
Mots‑clés
Air conditionné, pompes à injection subsoniques, réduction du bruit, OPA
