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RÉSUMÉ
L’hydroaccoustique désigne les bruits liés aux phénomènes hydrodynamiques et concerne de manière générale « l'acoustique dans l'eau », qui permet entre autres le repérage des bancs de poissons. L’objet de cet article est le « bruit des navires », non concerné de fait par l’appellation d’hydroacoustique. Ces navires dégagent différentes sortes de bruit : le bruit dans l’eau (leur rayonnement) et le bruit à bord (passagers, équipage et bruit rayonné dans l’air). Dans un premier temps, les différences entre l’air et l’eau sont abordées afin de mieux cerner le sujet. Puis, les débits fluctuants et les forces fluctuantes sont détaillées. Les hélices et le bruit qu’elles engendrent font évidemment partie de ce « bruit des navires ». Pour terminer, sont expliquées les prises de mesures accoustiques dans l’eau.
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Gérard FOURNIER : Docteur ès sciences - Conseiller scientifique à GFIC
INTRODUCTION
De même que l'aéroacoustique concerne le bruit lié aux phénomènes aérodynamiques (voir article « L'aéroacoustique en aéronautique » dans ce même traité), l'hydroacoustique désigne ici le bruit lié aux phénomènes hydrodynamiques. Mais comme ce mot contracté désigne le plus souvent « l'acoustique dans l'eau », dont la principale application est le repérage des bancs de poissons, le titre a été complété par « bruit des navires » pour être plus clair. Ce bruit des navires est bien d'une part le bruit qu'ils rayonnent dans l'eau, auquel seuls les militaires attachent beaucoup d'importance (problèmes de détection et de discrétion), et d'autre part le bruit à bord qui concerne les passagers et l'équipage ainsi que le bruit rayonné dans l'air qui peut poser des problèmes au voisinage des installations portuaires. Les notions générales sont déjà exposées ailleurs dans ce traité « Bruit et vibrations ». Pour les aspects fondamentaux, il est conseillé de se reporter aux articles à « Aéroacoustique et hydroacoustique ». Il est également fait référence aux articles , « Bruit des ventilateurs » et « Bruit des pompes ».
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Accueil > Ressources documentaires > Ingénierie des transports > Transport fluvial et maritime > Hydrodynamique, navires et bateaux > Hydroacoustique et bruit des navires > Problèmes à deux phases
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Mesures acoustiques dans l'eauArticle inclus dans l'offre
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5. Problèmes à deux phases
Dans les parties précédentes, les sources acoustiques étaient dans leur milieu de rayonnement homogène, l'eau. Les milieux à deux phases et les interfaces avec l'eau sont maintenant examinés.
5.1 Surface libre
5.1.1 Tapement de la coque au tangage
Après le passage d'une grosse vague, le dessous de l'avant de la coque qui est sorti de l'eau reprend contact en produisant un grand ébranlement du navire. L'importance de ce choc est dû à ce qu'une grande partie assez plate de la coque heurte brutalement l'interface air-eau qui lui est parallèle. Un bruit important est émis tant dans l'air que dans l'eau, de façon directe du fait des volumes de fluides accélérés et de façon indirecte à cause de l'ébranlement de la coque. Il n'est guère possible de contrôler tous ces bruits mais on se focalisera sur le bruit à l'intérieur de l'avant de la coque. Un poste de repos y est souvent aménagé sur les petits navires. Il est alors recommandé que ce poste soit un caisson découplé de la coque, monté sur des éléments amortisseurs (réduction des efforts par voie solidienne). De plus une isolation phonique (voie aérienne) pourra être installée entre la coque et les parois du poste. Cette technique permet de réduire de 30 dB le bruit dans le poste.
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Un navire naviguant sur une eau couverte de blocs de glace est soumis à de forts ébranlements, en particulier autour de son étrave. Les effets sont assez semblables à ceux du cas précédent bien que les forces fluctuantes soient plutôt dans un plan horizontal au lieu d'être verticales. Une coque destinée à une telle navigation est évidemment plus rigide mais il faut compléter la rigidité par des revêtements absorbants, internes voire externes.
HAUT DE PAGE5.2 Cavitation
La cavitation a été beaucoup étudiée,...
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - GOLDSTEIN (M.E.) - Aeroacoustics - McGraw-Hill International Book Company (New-York) (1976).
-
(2) - BLAKE (W.K.) - Mechanics of flow-induced sound and vibration - Applied Mathematics and Mechanics, Volume 17. Academic Press Inc. (Londres, Orlando) (1986).
-
(3) - ROSSITER (J.E.) - « Wind tunnel experiments in the flow over rectangular cavities at subsonic and transonic speeds » - R and M 3438, Aeronautical Research Coucil, Great Britain (1966).
-
(4) - DE METZ (F.C.), FARABEE (T.M.) - « Laminar and turbulent shear flow induced cavity resonances » - Paper 77-1293, AIAA Aeroacoustics Conference, Atlanta, USA (3-5 October 1977).
-
(5) - LYON (R.H.) - Statistical energy analysis of dynamical systems : theory and applications - M.I.T. Press (Boston) (1975).
-
(6) - JUNGER (M.C.), FEIT (D.) - Sound, structures...
ANNEXES
Les références et sont des ouvrages de base.
Archives Génie IndustrielFOURNIER (G.) - Aéroacoustique et hydroacoustique - (1990).
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