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Spécial “ Acoustics’08 ” - Part II
69
Acoustique
&
Techniques n° 54-55
Influence des conditions aux limites acoustiques sur le bruit de combustion en configuration confinée
instable est obtenue à la fréquence f
= 272 Hz, en dépit du fait que le point
A est associé à un couplage de faible
amplitude (Figure 4).
La figure 6 montre l’évolution temporelle
du microphone M3 (placé dans l’injecteur)
pendant quelques cycles d’oscillation.
Des fluctuations de pression périodiques
peuvent être clairement observées
quand la profondeur de la cavité est
mise à zéro. La PSD des fluctuations
de pression est tracée en figure 7 pour
les microphones M2 dans l’injecteur, et
M5 dans la chambre. Durant ces tests
la PSD atteint 135 dB dans l’injecteur
et 128 dB à l’intérieur de la chambre de
combustion. Une fluctuation cyclique de
l’intensité lumineuse émise par la flamme
est également observée à la même
fréquence par le PM. Ce pic de fréquence
est présent dans les signaux mesurés
par tous les microphones, confirmant
un couplage entre la combustion et
l’acoustique. Lorsque la plaque perforée
est utilisée (profondeur de la cavité
L = L
opt
), le module du coefficient de
réflexion diminue de |R| = 0,8 à |R| =
0,15 à f = 272 Hz. L’amplitude du pic
est considérablement réduite (environ
20 dB) dans l’injecteur et un peu moins
dans la chambre (Figure 7).
La figure 6 montre que le signal de
pression dans l’injecteur n’est plus
périodique. Pour des profondeurs plus
grandes, le module du coefficient de
réflexion augmente à nouveau. Il est
également clairement visible sur la
figure 7 que le reste du spectre est peu
modifié lorsque le module du coefficient
de réflexion varie. Cela signifie que si
le système de contrôle passif agit sur
couplage entre la flamme et l’acoustique,
il modifie peu le bruit naturel de la
flamme. Cette méthode de contrôle
passive est donc d’un grand intérêt
pour l’étude du bruit de combustion.
Lorsque la profondeur de la cavité est à
sa valeur optimale, les instabilités sont
considérablement atténuées et le bruit
de combustion est plus perceptible.
Conclusion et perspectives
Le but de ce projet est d’étudier
le bruit de combustion dans une
configuration proche de celle des
turbines à gaz et un environnement
parfaitement contrôlé. L’identification
des points de fonctionnement optimaux
a été effectuée sur la base d’études
précédentes réalisées sur des brûleurs
Fig. 6 : Fluctuations de la pression dans l’injecteur (microphone M3), lorsque
la profondeur de la cavité est fixée à zéro puis à sa valeur optimale
Pressure fluctuations in the injector (microphone M3), with
the cavity depth set at zero and at its optimum value
Fig. 7 : Densité spectrale de puissance (PSD) dans l’injecteur et dans la chambre.
Un pic à forte amplitude est observé à 272 Hz, correspondant à un fort
couplage entre la combustion et l’acoustique. Quand la profondeur de la
cavité est fixée à sa valeur optimale, le pic est considérablement atténué
Power Spectral Density (PSD) in the injector and the chamber. A large
amplitude peak is observed at 272 Hz corresponding to a strong
coupling between acoustics and combustion. With the perforated
plate set at its optimum value, the peak is significantly damped