Une seule chaîne, du maillage jusqu'au choc.
Nous sommes partis de la CAO du ventilateur, avons construit puis convergé le cas OpenFOAM, et extrait une première lecture acoustique du produit.
La même étape croise ensuite trois physiques — écoulement, acoustique et structure — avec un point nominal lu à 2 000 tr/min, puis une vérification modale qui repousse la première coïncidence 1X vers 2 950 tr/min environ.
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01CAO & exports
La géométrie a d'abord été simplifiée pour rester maillable et robuste numériquement. Nous avons séparé ce qui devait alimenter OpenFOAM — surfaces et volumes utiles au calcul d'écoulement — de ce qui servirait ensuite aux études mécaniques et vibratoires.
02Maillage
Nous avons monté un dossier de simulation dédié sous OpenFOAM v12 avec une interface glissante AMI autour du rotor. Le maillage final s'appuie sur un snappyHexMesh hexa-dominant, raffiné autour des pales, du carter et du sillage, jusqu'à environ 1,95 million de cellules sur le cas aéroacoustique exploratoire.
03Convergence
Avant de parler bruit, il a fallu faire converger proprement l'écoulement. Cette première phase a servi à stabiliser le jet annulaire, le sillage du moyeu, les structures tourbillonnaires et les efforts aérodynamiques sur les pales, afin de disposer d'un régime quasi périodique exploitable.
04Calcul aéroacoustique
Une fois l'écoulement établi, nous avons poursuivi avec un calcul URANS k-ω SST sur maillage glissant AMI, puis une extraction acoustique par analogie de Ffowcs-Williams & Hawkings, avec plusieurs observateurs placés à 1 m autour du ventilateur.
05Résultats & lecture
Le post-traitement met en évidence les composantes tonales du ventilateur : la fréquence de passage des 5 pales autour de 126 Hz et ses harmoniques, ainsi que leur directivité selon les observateurs. Cette première signature sert de référence pour orienter les validations acoustiques à venir, plutôt que de s'arrêter à une intuition de design.
06Modale & choc
En parallèle du CFD, nous avons repris la CAO pour produire des exports STP dédiés aux calculs mécaniques : une étude modale du carter — premier mode autour de 49,2 Hz — puis une simulation de choc pour localiser les zones sensibles, notamment sur le carter cylindrique et les raccords.
07Lire un mode propre
Les images modales amplifient la déformation pour la rendre lisible : à l'échelle réelle (×1), le mode est invisible ; à ×80, le carter semble s'ouvrir. C'est un facteur de lecture, pas un déplacement réel — et cette honnêteté de visualisation fait partie du livrable.
La carte des fréquences résume l'essentiel : sept modes calculés face aux raies d'excitation du moteur à 2 000 tr/min. Le premier mode (49,2 Hz) laisse une marge confortable sur la rotation (33,3 Hz) ; le troisième (131,9 Hz), voisin de l'harmonique 4X (133,3 Hz), est identifié et surveillé.