Exemples de réalisation Aéraulique/Aéroacoustique de Silencieux et Installations Industrielles

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Le respect des normes environnementales impose de limiter les émissions sonores et polluantes liées aux installations industrielles. Cela nécessite d’adapter la géométrie des installations et d’intégrer des silencieux dès la conception ou lors d’opérations de mise à niveau.

Toutes les interactions aérodynamiques doivent être prises en compte dans l’intégration de traitements acoustiques et aérauliques, en plus des contraintes mécaniques, dimensionnelles et thermiques. Ces interactions peuvent être liées à des phénomènes de couplage aéroacoustique interne aux conduites, à des excitations liées aux singularités des circuits ou aux conditions extérieures.

AIRREDIC a développé un ensemble de méthodologies basées sur la simulation numérique en Mécanique des Fluides (CFD) afin de répondre aux demandes des industriels de ce secteur.

Lorsque des configurations complexes le nécessitent, AIRREDIC complète les simulations numériques par des essais à l’échelle, afin de caler les modèles numériques et de garantir la plus grande précision aux calculs : • Prototypage et instrumentation d’un modèle à l’échelle (impression 3D, …) ; • Mesures des champs de vitesse/pression/température, sondages 3D (sonde 5 trous, …) ; • Mesures instationnaires de vitesse/pression fluctuante, microphones, fil chaud, … ; • Optimisation de la simulation numérique (maillage, modèles de turbulence, …) sur la base d’une même configuration et d’une géométrie (CAO) identique aux essais ; • Extrapolation du modèle optimisé au cas industriel à l’échelle 1

Ces études peuvent également porter sur les couplages entre l’écoulement au passage des silencieux et les modes acoustiques propres des conduits, sur les interactions avec les phénomènes extérieurs (écoulement en sortie de turbine ou de ventilateur, perturbations et instabilités liées au vent en sortie de cheminée, …). AIRREDIC réalise des simulations numériques instationnaires afin d’étudier les phénomènes transitoires ou aéroacoustiques : • Détermination de l’intensité et de la fréquence des phénomènes mis en jeu ; • Analyse des couplages aéroacoustiques ou vibratoires

AIRREDIC procède par une analyse par simulation numérique de la configuration existante (ou initialement envisagée dans le cas d’une nouvelle installation). Des solutions sont ensuite proposées, en relation étroite avec le client final, afin de limiter les éventuelles perturbations et d’optimiser le comportement aérodynamique, aéroacoustique et aérothermique, la tenue mécanique et vibratoire, … : modifications de la géométrie des silencieux ou des conduites, conception et ajouts de dispositifs de traitement de l’écoulement adaptés.

A titre d’exemple, la société Aphone+ (spécialisée dans la conception acoustique et mécanique, la fabrication et l’installation de silencieux) fait régulièrement appel à AIRREDIC sur des projets pour de grands groupes du secteur de l’énergie ou de l’industrie ; C’est le cas notamment lorsque les silencieux sont situés en aval de singularités (sorties de turbines, diffuseurs, variations de sections, coudes, …). L’objectif de ces études est multiple : • Analyser et améliorer l’homogénéité de l’écoulement en amont des silencieux ; • Limiter les survitesses au passage du silencieux (tenue mécanique, bruit de régénération) ; • Estimer des pertes de charge, optimiser l’intégration des silencieux dans un réseau ; • Optimiser la qualité de l’écoulement en aval du silencieux (sillages, instabilités, …)