Amélioration de la prévision de la performance acoustique et aéraulique de silencieux cylindriques (avec séparateur central)

L'amélioration de la prévision de la performance acoustique et aéraulique de silencieux cylindriques (avec séparateur central) est un objet de travaux de Recherche et de Développement (R&D) depuis des décennies.

En effet, les silencieux cylindriques avec séparateur central sont d’un usage courant dès lors qu’il s’agit de limiter la propagation du bruit dans un réseau de canalisations ou de gaines elles-mêmes de géométrie circulaire.

Cela est notamment le cas pour des process industriels et, dans le secteur du bâtiment, pour tout ou partie des installations de ventilation / climatisation (faisant souvent la part belle à l’utilisation de gaines spiralées) :

• l’amont et l’aval d’un ventilateur hélicoïde sont par essence avec une géométrie circulaire pour permettre la rotation des pales : dans différents contextes, envisager des silencieux à section rectangulaire n’est pas idéal, car cela complique la conception, la construction et augmente l’encombrement des dispositifs d’insonorisation (et leur coût) en relation avec la nécessité de mettre en œuvre des pièces de transformation
• les gaines de section circulaire de petit et moyen diamètre peuvent avoir, à épaisseur de matériau constitutif égale, des performances supérieures à celles de gaines rectangulaires de même aire frontale, notamment pour les basses fréquences, ce qui peut présenter un intérêt si la limitation de la transmission sonore au travers des parois du réseau aéraulique est une préoccupation

L’adjonction d’un séparateur central permet d’accroitre la performance acoustique d’un silencieux cylindrique, la perte de pression totale pouvant être souvent maintenue suffisamment basse si la largeur de la voie d’air est choisie de manière appropriée en fonction du débit.

Dans le prolongement de ce qui a été rapporté à l'occasion d'un article précédent (ici), ITS a procédé à l'amélioration de la prévision de la performance acoustique et aéraulique de silencieux cylindriques (avec séparateur central) : les calculs sont désormais possibles pour un remplissage absorbant pouvant être différent (non seulement en épaisseur, mais aussi en nature: en faisant varier médium poreux, surfaçage, protection perforée) d’une part pour le séparateur central et d’autre part pour le revêtement absorbant périphérique.

A ce stade, si la vitesse du fluide est (bien sûr) prise en compte pour l’évaluation de la perte de pression totale et du bruit propre (dû à l’écoulement) du silencieux, elle ne l’est pas (encore) pour ce qui a à voir avec la propagation du son à l’intérieur des voies d’air et du garnissage (ce dernier supposé à réaction locale, au niveau actuel de l’implémentation) : la meilleure précision des calculs est donc (pour l’heure) obtenue pour de faibles valeur du nombre de Mach, ce qui convient parfaitement aux cas des installations de CVC (Chauffage, Ventilation, Climatisation).

La comparaison des résultats de simulation avec des données bibliographiques (résultats de mesures, résultats de calcul par d'autres, ...) a montré, pour plusieurs combinaisons de paramètres influençant le dimensionnement (pas seulement la longueur et les dimensions transversales da, ha-hi et 2hi sur le schéma ci-dessous pour montage C1A), un accord qui a été jugé suffisant pour permettre la validation de l’outil de prévision des performances acoustiques et aérauliques de silencieux cylindriques avec séparateur central qu’est le Terminal 4 du Module 1 du logiciel de calcul acoustique SILDIS^®.