Sources acoustiques dans un circuit avec écoulement et discontinuités en série

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Abstract:

The aim of this work is to determine experimentally the nature of the acoustical source caused by a disturbance to an internal flow when it meets discontinuities such as a sudden contraction or an expansion followed by a contraction. A method giving information about the source is reviewed (nature of source, pressure or flow-rate variations, frequency spectrum of source). The paper then shows that in most industrial applications, contractions create pressure variations which are very much less than those created by a corresponding expansion. The acoustical source caused by an expanding and contracting unit is however greater than that given by a simple expansion. This paper shows clearly the influence caused by the distance separating the two discontinuities and that the basic cause of the source is a result of the shock given to the flow by the perpendicular wall at the contracting part.

Sommaire

Le but de ce travail est la détermination expérimental de la source acoustique due à la perturbation d'un écoulement interne lorsqu'il a rencontré des singularités du type rétrécissement ou élargissement-rétrécissement. Après avoir rappelé la méthode de caractérisation des sources (reconnaissance de sa nature: fluctuations de pression ou de débit, quantification par son spectre en fréquence) nous montrons qu'un rétrécissement crée, dans la plupart des applications industrielles, une source de fluctuations de pression, d'intensité très inférieure à celle imputable à un élargissement. La source acoustique créée par l'ensemble élargissement-rétrécissement est par contre supérieure à celle due à un élargissement isolé; nous mettons en évidence l'influence de la distance séparant les deux singularités et nous montrons que l'essentiel de la source est imputable au choc de l'écoulement perturbé par l'élargissement contre la paroi perpendiculaire au niveau du rétrécissement.

Zusammenfassung

Ziel dieser Arbeit ist die experimentelle Bestimmung der Schallquelle, erzeugt durch die Stöning einer internen Strömung, die auf Singularitäten nach Art einer Verengung oder der Kombination einer Erweiterung mit einer Verengung auftrifft. Nach einer Erinnerung an die Methoden zur Quellenkennzeichnung (Bestimmung der Art: Schwankungen des Drucks oder des Durchsatzes, Quantifizierung durch das Frequenzspektrum) wird gezeigt, daß in der Mehrzahl der industriellen Anwendungen eine Verengung als Quelle von Druckschwankungen wirkt, deren Intensität viel niedriger ist als die von einer Erweiterung herrührenden. Die einer Kombination Erweiterung-Verengung zuzuordnende Schallquelle ist dagegen stärker als die einer einzelnen Erweiterung. Der Einfluß des Abstands zwischen beiden Singularitäten wird nachgewiesen und es wird gezeigt, daß die Quelle im wesentlichen in dem Stoß liegt, den die von der Erweiterung gestörte Strömung beim AuftrefFen auf die senkrechte Wand der Verengung erfährt.

Document Type: Research Article

Publication date: January 1, 1981

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  • Acta Acustica united with Acustica, published together with the European Acoustics Association (EAA), is an international, peer-reviewed journal on acoustics. It publishes original articles on all subjects in the field of acoustics, such as general linear acoustics, nonlinear acoustics, macrosonics, flow acoustics, atmospheric sound, underwater sound, ultrasonics, physical acoustics, structural acoustics, noise control, active control, environmental noise, building acoustics, room acoustics, acoustic materials, acoustic signal processing, computational and numerical acoustics, hearing, audiology and psychoacoustics, speech, musical acoustics, electroacoustics, auditory quality of systems. It reports on original scientific research in acoustics and on engineering applications. The journal considers scientific papers, technical and applied papers, book reviews, short communications, doctoral thesis abstracts, etc. In irregular intervals also special issues and review articles are published.
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