Simulation et réalisation des cartographies de bruit

Simulation et réalisation des cartographies de bruit

Bruit des pompes

De nos jours, notre besoin quotidien à des pompes électriques est devenu de plus en plus important. Néanmoins, quel que soit le type de pompe choisi, il y aura toujours un certain niveau de bruit qui sera engendré par ces pompes. Les origines de bruit des pompes sont divisées en deux principaux groupes: hydraulique et mécanique. Le bruit dans les pompes peut être divisé en deux parties: le bruit transmis par un fluide et le bruit de structure.Le bruit transmis par un fluide dérive de la pulsation d’écoulement qui se propage ensuite par des systèmes de conduite à d’autres parties des systèmes d’alimentation en fluide. La pulsation d’écoulement est créée en raison de la rigidité finie de l’huile et du nombre limité d’éléments de pompage. Le bruit généré par la structure provient directement des pulsations dans la machine. Les forces de pulsation sont principalement créées par les différences de pression entre les ports haute et basse pression[35]. L’apparition de niveaux de bruit importants indique qu’il existe une énergie suffisante pour être une cause potentielle d’une panne mécanique de la pompe et de la tuyauterie. Le bruit dans les pompes centrifuges et les systèmes peut être généré par le mouvement mécanique des composants de la pompe et par le mouvement du liquide des pompes et du système.
(1). Problème de cavitation, (2). Les fluctuations de la pression des fluides, (3). L’impact des surfaces solides et le déséquilibre dynamique du rotor (4). Problème mécanique dans la pompe, comme le déséquilibre du rotor (5). Vibration1 de la structure. Dans chaque pompe centrifuge, des forces dynamiques d’origine mécanique et hydraulique sont présentes et certaines vibrations et bruits sont donc inévitables. Généralement, les niveaux de vibrations supérieurs (amplitudes) indiquent des défauts de développement en équipement mécanique. (6). En raison de la réponse des forces d’excitation, telles que le déséquilibre résiduel du rotor, le flux de liquide turbulent, les pulsations de pression, la cavitation et / ou l’usure de la pompe (7). Pulsations d’écoulement aux plaques de soupape ou équivalentes qui sont responsable aux bruit de la structure [35]. (8). Le rotor déséquilibré dans les pompes centrifuge produit des vibrations plus élevées, directement proportionnelles à la vitesse de rotation de la machine. Il est prouvé que l’élimination de la plus petite quantité de déséquilibre a un effet profond sur la réduction des vibrations. Et par conséquence de bruit. [37] (9). Les frottements de roue ou d’étanchéité, les roulements défectueux ou usés, les parois des tuyaux vibrants et les rotors non équilibrés sont des exemples de sources mécaniques de bruit dans les systèmes de pompage. (10). Une mauvaise installation des accouplements dans les pompes centrifuges provoque souvent du bruit à deux fois la vitesse de pompage (désalignement).

Bruits des ventilateurs :

Il existe plusieurs types de ventilateurs utilisés dans les applications industrielles et résidentielles. Les ventilateurs peuvent être classés en fonction de la nature du flux à travers le ventilateur et de la géométrie de lame .

Types de ventilateur 

Les ventilateurs peuvent être divisés en deux grands groupes : le ventilateur axial et le ventilateur centrifuge. Deux paramètres importants qui affectent directement l’émission de bruit du ventilateur axial sont la conception de la pale et les conditions de l’écoulement de fluide [39-42]. Le bruit associé aux ventilateurs axiaux se compose de tons discrets à la fréquence de passage de pale fondamentale et harmoniques à ordre entier; et Un bruit aérodynamique aléatoire large dû à l’évacuation des vortex des lames [43]. (1). L’interaction des réveils du ventilateur avec les aubes de guidage de sortie en aval (OGV) représente la source principale du bruit du ventilateur [44]. (2). Influence de l’inclinaison de la pale sur l’émission de bruit des ventilateurs axiaux : l’inclinaison de la pale est une mesure efficace pour réduire le bruit tonal des ventilateurs axiaux. À l’instar des conditions d’écoulement non uniformes, les ventilateurs axiaux présentent un bruit tonal à la fréquence de passage de lame (BPF) et ses harmoniques supérieures. Ceci est dû aux variations de la vitesse d’entrée relative à la lame, ce qui entraîne des changements périodiques dans l’angle d’attaque et forces de lame fluctuantes (charge périodique). Les pales de ventilateur inclinées réduisent ce mécanisme source lorsque chaque section de la lame de ventilateur interagit [40-42]. (3). L’interaction du rotor-stator générer par les fluctuations de la pression [44] (4). L’interaction de petites perturbations d’écoulement instables – principalement vertical et acoustique – avec le ventilateur (rotor) et les lignes d’ailettes de guidage stationnaires (stator) dans l’étage. (5). Le bruit d’un ventilateur provient en tout premier lieu des phénomènes aérodynamiques instationnaires associés à l’interaction des pales et des parties fixes avec l’écoulement et des fluctuations de pression de la paroi inséparables qui correspondent aux sources acoustiques tonales [46]. (6). Le bruit de paliers. Ceux-ci peuvent être lisses ou à roulements. Les paliers lisses sont généralement assez silencieux à condition que leur lubrification soit correcte. Les paliers à roulement sont susceptibles d’émettre du bruit si les billes ou les aiguilles sont usées ; (7). Le bruit de l’accouplement entre le moteur et la roue. Celui-ci n’est généralement pas une source de bruit importante. L’accouplement joue cependant un rôle majeur dans la transmission des vibrations entre le moteur et la roue. Pour réduire cette transmission solidienne, on utilise généralement un accouplement souple ; (8). le bruit de la courroie de transmission dans le cas d’un entraînement indirect. Là encore, le bruit est plutôt d’origine solidienne, avec un risque de rayonnement des
structures métalliques entourant l’ensemble poulies-courroie lorsque des vibrations sont générées par un défaut sur l’un de ces éléments. Un carter de protection de courroie grillagé rayonne moins de bruit qu’un carter en tôle pleine.Pour déterminer le bruit de la tuile généré par un ventilateur axial ou centrifuge, l’expression suivante peut être appliquée
Lw= 10 Log(Fr) + 20 Log (Ps)+ Kf
Fr=Débit volumique, ft2 / min
Ps = pression statique, dans H20
Kr = niveau de puissance acoustique constant, qui dépend du type de ventilateur et du nombre de pales .

Table des matières

Introduction
CHAPITRE I : Généralités sur le bruit Introduction
I.1. Définitions relatives aux sons et bruits
I.2. La vitesse du son et du bruit
I.3. L’oreille humaine
I.3.1. L’oreille externe
I.3.2. L’oreille moyenne
I.3.3. L’oreille interne
I.4. Les caractéristiques de bruit
I.4.2. L’intensité acoustique (le watt par mètre carré (w/m2)).
I.4.3. Le niveau de bruit
I.4.4. Le niveau équivalent de la pression acoustique et le niveau de pollution sonore
I.5. Phénomènes intervenant dans la propagation acoustique en milieu extérieur
I.5.1.Divergence géométrique
I.5.2. Absorption atmosphérique
I.5.3. Réflexion sur les parois
I.5.4. Absorption par les matériaux
I.5.5. Effet de sol
I.5.6. Diffraction
I.5.7. Effets météorologiques
I.6. Effets sanitaires et nuisances de bruit
I.6.1.Effets non auditifs du bruit sur la santé
I.6.1.1. Bruit et maladie cardiovasculaire
I.6.1.2. Réponse endocrine au bruit
I.6.2. Effet traumatique sur le système auditif
I.6.2.1. Fatigue auditive
I.6.2.2. Surdité
CHAPITRE II: Le bruit industriel : sources, caractéristiques et propagation
Introduction
II.1.Définition de bruit industriel
II.2. Types de bruit industriel
II.3. Sources de bruit industriel
II.3.1. Classification des sources de bruit industriel
II.3.2. Les champs sonores dans un site industriel
II.3.3. Les différents types de sources de bruit
II.4. Les machines bruyantes
II.4.1.Les machines électriques
II.4.1.1. Bruit d’origine mécanique
II.4.1.2. Bruit d’origine magnétique
II.4.1. 3.Bruit d’origine de refroidissement
II.4.1.4. Bruits d’origine électromagnétique
II.4.2. Les turbocompresseurs
II.4.3.Compresseur à gaz
II.4.3.1.Une comparaison entre le bruit générer par les turbocompresseurs et les moto-compresseurs
II.4.4. Bruit des pompes
II.4.5. Bruits des ventilateurs
II.4.5.1.Types de ventilateur
II.4.6.Bruits des tuyauteries (pipes)
Chapitre III : Réglementations de bruit et Normes de mesures Introduction
III.1. Les réglementations de bruit au niveau international
III.1.1. Au niveau américain
III.1.2. Aux niveaux européens
III.1.3. Au niveau de Taiwan
III.1.4. Au niveau de la Turquie
III.1.5. Les réglementations algériennes
III.2. Normes de mesures de bruit industriel
III.2.A. Mesure en champ libre
III.2.B. Mesure en champ diffus
III.2.C. La mesure par intensimétrie
III.2.C.1. Principe de l’intensimétrie
CHAPITRE IV : Méthodes de réduction et de contrôle de bruit industriel Introduction
IV.1. Contrôle de bruit à la source
IV.2. Le contrôle de bruit aux trajectoires
IV.2.1. Encoffrement
IV.2.2. Ecran anti bruit
IV.2.3. Isolation vibratoire
IV.2.4. Absorption du local
IV.3. Le contrôle de bruit au niveau de récepteur
PARTIE PRATIQUE Partie pratique I : Étude acoustique du bruit généré par les unités industrielles d’Arzew Introduction
I.1. Présentation générale de la zone industriel d’Arzew
I.1.1. Détermination de la zone d’étude
I.2. Présentation générale de la centrale thermoélectrique
I.2.1.Situation géographique
I.2.2.Description et historique de la centrale
I.2.3.Principe de fonctionnement
I.2.4.Les principales installations
I.3. présentation génale de complexe GN1
I.3.1.Description générale de complexe GNL1/Z
I.4. présentation génale de complexe GNL2
I.4.1.Situation géographique
I.4.2. Composition du complexe
I.5. présentation génale de complexe GP1Z
I.5.1.Situation géographique
I.6. Critères et Normes de mesure utilisée
I.6.1. Critère générales de mesures
I.6.2. Emplacements des mesures en champ proche
I.6.3. Matériel utilisé
I.7. Résultats et discussion
I.7.1.Etude acoustique de bruit générer par la centrale thermoélectrique
I.7.1.1. Résultats des mesures de la zone d’exploitation
I.7.1.2. Zone d’alimentation et zone d’utilité
I.7.2. Etude acoustique de bruit générer par le complexe GNL1 et GNL2
I.7.3. Etude acoustique de bruit générer par le complexe GP1Z
I.7.3.1. Résultats des mesures de la zone d’exploitation
I.7.3.2. La zone de stockage
Partie pratique II : Etude acoustique de bruit générer par les unités industriels en limites
batterie
Introduction
II.1.Matériel et méthode
II.1.1. Conditions météorologiques
II.1.2. Niveaux sonores en limites de propriété
II.2. Résultats et discussions
II.2.1. Complexe GP1Z
II.2.2.Complexe GP2/Z
II.2.3. Complexe GL3 /Z
II.2.4. Complexe GL1 /Z
II.2.5. Complexe GL2 /Z
II.2.6.Complexe FERTIALE
II.2.7. Complexe SORFERT
Partie pratique III : simulation et réalisation des cartographies de bruit
Introduction
III.1. Démarche dans la réalisation de la cartographie de bruit en milieu industriel
III.1.1. ISO 8297
III.1.2.Ingénierie inverse (Reverse engineering)
III.2. Simulation et élaboration des cartographies de bruit générées par les complexes de la zone industriel d’Arzew
III.2.1. Cartographie de bruit de la centrale thermoélectrique MARSAT El HADJAJ
III.2.2. Cartographie de bruit de complexe GNL1 et GNL2
III.2.3. La cartographie générale du bruit du complexe GP1/Z
III.3. Exploitation et traitement de résultats de simulation
III.3.1.Plan de réduction de bruit de la zone 1
III.3.2. Plan de réduction de bruit de la zone 2
III.3.3. Plan de réduction de bruit de la zone 3
Conclusion et recommandations
Conclusion générale

Télécharger le rapport complet