Shear-layer acoustic radiation in an excited subsonic jet: experimental study

Le rayonnement acoustique sous-harmonique de la couche de cisaillement d'un jet subsonique excité tonalement a été étudié pour deux vitesses de jet, Uj=20m⋅s−1 et Uj=40m⋅s−1. Pour Uj=20m⋅s−1, la couche limite naturelle en sortie de buse est laminaire. En présence du forçage, les fluctuations du premier et du second sous-harmonique de la fréquence de l'excitation sont détectées dans la couche de cisaillement. Par ailleurs, le champ proche du premier sous-harmonique de la pression mesuré le long du jet est constitué de deux maxima de forme sinusoïdale. Le diagramme de directivité en champ lointain possède deux lobes séparés par un angle d'extinction θ⋆ autour de 85° de l'axe du jet. Ces observations sont en accord avec les résultats de Bridges concernant le bruit d'appariement tourbillonnaire. En revanche, pour Uj=40m⋅s−1, la couche limite initiale est transitionnelle et seul le premier sous-harmonique est observé lorsque l'excitation est utilisée. Dans ce cas, le champ de pression proche en périphérie du jet est de forme gaussienne et le champ acoustique lointain est superdirectif, comme observé par Laufer et Yen. L'état initial de la couche de cisaillement semble être le facteur déterminant pour distinguer ces deux rayonnements très différents. Pour citer cet article : V. Fleury et al., C. R. Mecanique 333 (2005).