Comptes Rendus
Direct noise computation of adaptive control applied to a cavity flow
Comptes Rendus. Mécanique, Volume 331 (2003) no. 6, pp. 423-429.

The Large Eddy Simulation of closed-loop active flow control applied to a 3D cavity excited by a compressible airflow with a Mach number of 0.6 is presented. The control actuator is an idealized synthetic jet located at the upstream cavity edge, and the control function is supplied by a feedback LMS-type algorithm whose input is a pressure signal measured inside the cavity. The radiated sound, provided directly by the LES simulation, was shown to decrease substantially when active control was applied. A simultaneous reduction of the vertical velocity fluctuations in the shear layer was observed. The intensity of vortical structures inside the cavity was also reduced, although the general aspect of the recirculation zone was not modified. The direct noise computation technique, which supplies the pressure field by solving the fluid mechanics equations, is shown to constitute a powerful tool for studying active aeroacoustic noise control.

Le contrôle actif adaptatif appliqué à une cavité 3D soumise à un écoulement avec un nombre de Mach de 0,6, est mis en œuvre numériquement en réalisant une Simulation des Grandes Echelles compressible. L'actionneur de contrôle est un jet synthétique très simplifié placé au coin amont de la cavité, et le contrôle se fait par un algorithme en boucle fermée de type LMS, avec pour entrée un signal de pression mesuré dans la cavité. Le bruit rayonné, calculé directement par la simulation, diminue de façon notable lorsque le contrôle actif est appliqué. L'intensité des structures tourbillonnaires dans la cavité est également réduite, bien que l'allure de la recirculation soit préservée. L'intégration d'un système de contrôle au solveur du calcul direct du bruit est donc possible, et constitue un moyen efficace pour étudier le contrôle actif du bruit d'origine aéroacoustique.

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DOI: 10.1016/S1631-0721(03)00096-2
Keywords: Acoustics, Waves, Vibrations, Adaptive control, Computational aeroacoustics, Cavity noise
Mot clés : Acoustique, Ondes, Vibrations, Contrôle actif adaptatif, Aeroacoustique numérique, Bruit de cavité

Olivier Marsden 1; Xavier Gloerfelt 1; Christophe Bailly 1

1 LMFA, UMR CNRS 5509, École centrale de Lyon, 69134 Ecully, France
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Olivier Marsden; Xavier Gloerfelt; Christophe Bailly. Direct noise computation of adaptive control applied to a cavity flow. Comptes Rendus. Mécanique, Volume 331 (2003) no. 6, pp. 423-429. doi : 10.1016/S1631-0721(03)00096-2. https://comptes-rendus.academie-sciences.fr/mecanique/articles/10.1016/S1631-0721(03)00096-2/

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