Communication Dans Un Congrès Année : 2024

Acoustic Energy Exchange Between Frequencies During Non-Linear Propagation of Shock Waves

Résumé

In a previous paper dedicated to the validation of a numerical methodology to predict shock wave generation and propagation from the ACAT1 fan stage, unexpected variations of the power levels associated with the blade passing frequencies were observed inside the duct. Such variations are theoretically possible due to the non-linearity of the propagation of shock waves, but their amplitude and their localization close to the duct exit were uncommon. This phenomenon is further investigated in this paper using two different computational aeroacoustic solvers. The effects of duct geometry, non-linearity of the equations, and injection data are investigated. The results show that these power level variations are due to non-linear effects combined with the heterogeneity of the mean flow. When the input signal is prescribed frequency by frequency, these variations become minor. An interesting observation is that the complete result obtained when injecting all frequencies together is recovered when injecting only the dominant frequency due to the diffusion over its harmonics by non-linear effects.
Dans un article précédent consacré à la validation d'une méthodologie numérique pour prédire la génération et la propagation d'ondes de choc sur la soufflante ACAT1, des variations inattendues des niveaux de puissance associés aux fréquences de passage des pales ont été observés à l'intérieur du conduit. De telles variations sont théoriquement possibles du fait de la non-linéarité de la propagation du choc, mais leur amplitude et leur localisation à proximité de la sortie du conduit étaient inhabituelles. Ce phénomène est étudié plus en détail dans cet article en utilisant deux solveurs aéroacoustiques différents. Les effets de la géométrie du conduit, de la non-linéarité des équations et des données d'injection sont étudiés. Les résultats montrent que ces variations de niveau de puissance sont dues à des effets non linéaires combinés à l’hétérogénéité de l’écoulement moyen. Lorsque le signal d'entrée est prescrit fréquence par fréquence, ces variations deviennent mineures. Une observation intéressante est que le résultat obtenu en injectant toutes les fréquences simultanément est récupéré en injectant uniquement les fréquences dominantes dues à la diffusion sur ses harmoniques par effets non linéaires.
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Dates et versions

hal-04921702 , version 1 (30-01-2025)

Identifiants

Citer

Majd Daroukh, Cyril Polacsek, Thomas Le Garrec, Jordan Thisse, Thomas Nodé-Langlois, et al.. Acoustic Energy Exchange Between Frequencies During Non-Linear Propagation of Shock Waves. AIAA-CEAS Aeroacoustics Conference 2024, Jun 2024, Rome, Italy. ⟨10.2514/6.2024-3424⟩. ⟨hal-04921702⟩
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