Contribution to the modeling of an automotive turbocharger and its acoustic characterizations
Contribution à la modélisation d’un turbocompresseur automobile et sa caractérisation acoustique
Résumé
In this thesis, methodologies to perform the acoustic passive and active characterization of two port systems are presented. These methods are based on plane wave decomposition made at the inlet and at the outlet of the system. This decomposition is made according beamforming technique. Once these methods were validated on simple geometries, they were then applied to the compressor stage of an automotive turbocharger. The active acoustic characterization is made by the measurement of the acoustic power and acoustic intensity in the compressor ducts on given working points, but also on complete compressor maps. This was performed on turbocharger benches, engine benches and a complete vehicle. The passive acoustic characterization is made by the calculation of characteristic matrices (transfer matrix, impedance matrix and scattering matrix). These matrices are then used to compute the acoustic transmission loss. Experiments were performed on a static turbocharger and compared to 3D finite elements simulations, as well as experiments on an operating turbocharger.
Dans cette thèse, des méthodes de caractérisation acoustique passive et active de systèmes acoustiques à deux ports sont présentées, basées sur une décomposition d’ondes planes en entrée et sortie. Cette décomposition est réalisée par la méthode du beamforming. Ces méthodes mises en place et validées sur des géométries simples, sont ensuite employées pour caractériser l’étage compresseur d’un turbocompresseur de suralimentation automobile. La caractérisation acoustique active se fait par la mesure de la puissance et de l’intensité acoustique dans les conduits du compresseur, ceci pour des points de fonctionnement spécifiques, des cartographies compresseur complètes sont également élaborées. Les essais ont été menés sur banc turbo, banc moteur et sur véhicule complet. La caractérisation acoustique passive est abordée par le calcul de matrices du compresseur (matrice de transfert, matrice d’impédance et matrice de diffusion). Le calcul de la perte par transmission acoustique est déduit de ces matrices. Des essais ont été réalisés et comparés à des simulations éléments finis 3D sur un turbocompresseur statique comme sur un turbocompresseur opérationnel.
Origine : Version validée par le jury (STAR)