Réduction du bruit et optimisation aérodynamique de systèmes d'aspiration d'air domestiques - Projet Aspire

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Ce projet vise à réduire le bruit généré par les systèmes d'extraction d'air domestiques en explorant et en combinant deux approches. La première concerne la réduction du bruit en concevant correctement la roue de ventilation en mettant l'accent sur ses performances aérodynamiques. Pour ce faire, nous allons développer de nouvelles technologies de conception basées sur l'optimisation de la forme des pales par les méthodes adjointes en repère relatif. La deuxième approche consiste à réduire le bruit grâce à une nouvelle génération de traitements acoustiques appliqués aux parois de volute et à la grille de filtration. À cette fin, nous explorerons et développerons de nouveaux concepts de métamatériaux thermo-visco-acoustiques soumis à un écoulement d'air et adaptés au problème (espace restreint, plage fréquentielle étendue). Grâce à un processus d'optimisation original, ces métamatériaux seront combinés pour former des métaparois de volute et des métagrilles de filtration. L'intégration des trois éléments optimisés (roue, métaparois, métagrilles) dans un système prototype d'extraction d'air sera analysée et testée expérimentalement. Il est prévu que ce système soit plus silencieux que les systèmes conventionnels tout en maintenant ou en augmentant ses performances aérodynamiques. De nouvelles approches de modélisation, telles que le couplage de l'analyse thermo-visco-acoustique numérique aux matrices de transfert analytiques (en série et en parallèle), ainsi que de nouveaux solveurs d'optimisation aérodynamique basés sur les méthodes adjointes seront proposés et transférables au partenaire industriel. Ce projet aura un impact social et environnemental en aidant à réduire le bruit causé par les systèmes de ventilation résidentiels et à améliorer la qualité de vie des résidents.#(cr)#(lf)This project aims to reduce the noise generated by domestic air extraction systems by exploring and combining two approaches. The first deals with noise reduction by correctly designing the ventilation wheel with a focus on its aerodynamic performance. To do this, we will develop new design technologies based on blade shape optimization by the adjoint methods in relative reference. The second approach is to reduce noise through a new generation of acoustic treatments applied to the walls of the volute and the filter grid. For this purpose, we will explore and develop new concepts of thermo-visco-acoustic metamaterials subject to airflow and adapted to the problem (restricted space, extended frequency range). Through an original optimization process, these metamaterials will be combined to form volute metawalls and filtration metagrids. The integration of the three optimized elements (wheel, metawalls, metagrids) in a prototype of air extraction system will be analyzed and tested experimentally. This system is expected to be quieter than conventional systems while maintaining or increasing its aerodynamic performance. New modeling approaches such as the coupling of numerical thermo-visco-acoustic analysis to analytical serial and parallel transfer matrices, as well as new adjoint aerodynamic design optimization solvers, will be proposed and transferable to the industrial partner. This project will have a social and environmental impact by helping to reduce the noise caused by residential ventilation systems and improve the quality of life of residents.