Les jets impactant des surfaces fendues existent dans les éléments terminaux des systèmes de ventilation et de traitement d'air dans les enceintes habitables (appartement, bureaux, véhicule...). En effet, pour améliorer le mélange d'air et éviter les sensations de courant d'air, l'installation des grilles est nécessaire à la sortie de ces systèmes. Mais parfois pour certains configurations (confinement/ nombre de Reynolds) ces grilles causent des nuisances sonores pour les occupants. Effectivement, pour certaines configurations, une boucle de son auto-entretenu s'installe entre la buse de soufflage et la fente de la grille de mélange. Les transfert d'énergie du champ aérodynamique vers le champ acoustique sont optimisés par cette boucle de rétroaction qui crée des bruits intenses parfois.

Ainsi, pour bien contrôler ces phénomènes, il est indispensable au préalable de bien comprendre les couplages aéro-acoustiques qui optimisent les transferts énergétiques.

Dans cette étude, on a utilisé un dispositif expérimental qui permet de générer un écoulement et de contrôler ses paramètres (confinement, nombre de Reynolds, alignement, ...).

Pour connaître le champ cinématique de l'écoulement, on a utilisé la technique (PIV) Vélocimétrie par Images de Particules : PIV. Pour cette technique, on a utilisé un laser pulsé Litron de par pulse à 1KHz, une caméra rapide phantom . Le tout piloté par le logiciel Davis de LaVision.

Pour les acquisitions acoustiques on a utilisé des microphones Brüel & Kjær reliés à une carte d'acquisition NI PXI-4472, et pilotés par le logiciel LabView.

Ainsi, nous avons expérimenté différents rapports de confinement L/H entre 1 et 9 (L est la distances entre la plaque heurtée et le convergent ; H est la hauteur du jet), et différents nombres de Reynolds entre 2000 et 12000.

Pour étudier la dynamique tourbillonnaire et trouver les corrélations qui existent avec le champ acoustique généré et qui varie avec le nombre de Reynolds et le confinement, on a utilisé les champs cinématiques instantanés obtenus par la PIV. Une analyse systématique des paramètres d'influence nous permet de suivre quantitativement l'évolution de ces structures tourbillonnaires.

Sur la Figure 1-a, on a représenté un exemple de résultats. Il s'agit de la variation du niveau acoustique en fonction du rapport de confinement pour un nombres de Reynolds .

Ainsi, on remarque que pour le nombre de Reynolds la variation du rapport de confinement est traduite par une variation du niveau acoustique. En regardant de plus près la dynamique des structures tourbillonnaires, on remarque que le pic acoustique est dû à la déformation des grosses structures tourbillonnaires lors de leur passage par la fente de la plaque. En effet, pour certains rapports de confinement le niveau acoustique est normal, cela est traduit par la formations des structures de Kelvin Helmholtz parallèles (Figure 2.a et Figure 2.b), la majorité de ces structures est déviées dans l'écoulement pariétal. Pour d'autre rapport de confinement, les structures tourbillonnaires ainsi générées sont décalées (Figure 2.c) et ces derniers ne passent pas par la fente en même temps, mais ils passent d'une façon alternative. Cette déformation était signifiée par des pics acoustiques.

Pour bien analyser cette dynamique tourbillonnaire, on s'est intéressé au suivit et à la détection des structures tourbillonnaires par les critères et par le champ de vorticité ainsi à la corrélation avec le signal acoustique généré. De même, une étude fréquentielle a été fait pour mettre en relief la variation fréquentielle du passage des structures tourbillonnaires pour différentes rapport de confinement et pour corréler le champ dynamique et acoustique de l'écoulement.