Brevet FR2396868A1 — publié le 19790202

L'invention est relative aux dispositifs de réduction de niveau de bruit dans les conduits parcourus par un flux de gaz. Elle concerne plus précisément une garniture ou un panneau de garnissage à disposer contre la paroi interne de tels conduits, notamment de conduits de turboréacteurs et contenant des cavités-resonnantes qui communiquent par des évents acoustiques avec le flux transporteur de bruit. On sait que l'on parvient, en conformant et en dimensionnant convenablement les cavités et les évents, à réduire sensiblement le niveau de bruit dans une ou plusieurs bandes de fréquences. L'objet de l'invention est une garniture du genre précité qui présente, par rapport aux garnitures connues du même genre, les avantages suivants - protection de la paroi du conduit contre la chaleur du flux de gaz lorsque celui-ci est à température élevée ; ladite garniture joue ainsi un double rôle d'amortisseur acoustique et de bouclier thermique - absorption des déformations thermiques différentielles dues elles-mêmes aux différences de coefficients de dilatation des matériaux constitutifs de la garniture et du conduit et/ou aux différences de températures -amortissement- de la transmission vers la paroi du conduit des vibrations des clo-isons des cavités résonnantes qui risqueraient d'exciter ladite paroi. La garniture de l'invention comporte donc, à la manière connue, d'une part une cloison métallique perforée longeant à distance déterminée la face interne de la paroi du conduit et d'autre part des voiles attachés à la face de ladite cloison regardant la dite face de paroi pour délimiter des cavités résonnantes dont les évents acoustiques sont constitués par les perforations de ladite cloison ; elle est caractérisée en ce quelle comporte en outre un matelas en matériau souple et poreux logé entre la paroi et les voiles. Le matelas, dont-le matériau est choisi parmi les matériaux réfractaires si la température du flux gazeux est élevée, peut jouer à la fois les rôles de compensateur de dilatation, d'écran thermique et d'amortisseur de de vibrations. Si le flux gazeux est corrosif pour le matériau du matelas ou stil transporte des poussières risquant à la longue de colmater les pores, il peut être avantageux d'insérer une cloison protectrice mince, par exemple en clinquant métallique, entre le matelas et les voiles des cavités résonnantes. On remarquera que, en liab- sence de cette cloison protectrice, le matelas joue un rôle de résistance acoustique connectant entre elles les impédances acoustiques des cavités résonnantes. On peut alors, en Jouant sur la nature du matériau du matelas, sa compacité, etc... régler ladite résistance acoustique pour accroître le domaine des fréquences dans lequel la garniture de l'invention est efficace.Mais la présence de la cloison protectrice, si cette dernière est suffisamment mince, n'interdit pas au matelas d'agir comme résistance acoustique de liaison pour les fréquences les plus basses. If peut être avantageux de compléter la garniture par une cloison-support entourant le matelas mais distincte de la paroi de conduit et s'accrochant à celle-ci par des moyens connus (pattes, nervuras, etc...). La manipulation et le montage de la garniture sontainsi facilités. D'autres dispositions et avantages de l'invention seront exposés au cours de la description qui suit de diverses formes de réalisation de l'invention, en référence au dessin annexé dans lequel : - la figurez est relative à une réalisation dans laquelle les voiles des cavités résonnantes ont une structure en nid d'abeille, - la figure 2 est relative à une autre forme de réalisation dans laquelle les voiles sont des couronnes, - la figure 3 est relative à une autre forme de réalisation dans laquelle les voiles sont constitués par l'âme ondulée d'un demi-sandwich. Ces figures sont toutes trois des vues en perspective dé chiquetée de fragments de garniture dans lesquelles les éléments ou pièces jouant des rôles identiques et ayant des formes identiques sont affectés des mêmes repères. Dans la figure t, la paroi métallique cylindrique 40 - qui peut être ainsi qu'on l'a déjà mentionné, la paroi du conduit ou une paroi distincte - entoure le matelas souple et poreux 50 qui entoure lui-même une cloison métallique cylindrique mince 60. La cloison 60 ( par exemple en clinquant) entoure elle-même un nid d'abeille de voiles 1 1 dont les génératrices des flancs des alvéoles sont orientées par exemple radialement vers l'axe du conduit et de la garniture. Une cloison métallique perforée 12 est fixée sur le nid d'a beille 11 en regard de la cloison 60. La fixation mutuelle du nid d'abeille 11 et de la cloison 12 est assurée par brasage ou soudage. Chaque cavité 13 ainsi réalisée communique avec le flux gazeux du conduit (dont la flèche F indique le sens de circulation) par au moins l'une des perforations 14 de la cloison 12. Les alliages constituant les éléments 11, 12 et 60 sont évidemment choisis, ainsi que le matériau du matelas, en fonction de la température du flux. Si cette température est très élavée, lesdits alliages sont des alliages de titane ou des superalliages. Le matelas est alors constitué par un feutre de fibres réfractaires (par exemple en silice) ou par un feutre ou une mousse en alliage réfractaire. On voit clairement sur la figure 1 que le matelas 50 - ralentit le transfert de chaleur du flux gazeux vers la paroi 40 ; - permet le jeu des déformations différentielles entre la structure en nid d'abeille et la paroi 40 tout en assurant le maintien de ladite structure dans ladite paroi - amortit 11 excitation de la paroi 40 par les vibrations pouvant éventuellement affecter la structure en nid d'abeille. On remarquera que, si le flux gazeux est propre (c'està-dire exempt de poussières risquant de colmater les pores du matelas) et non corrosif, des orifices tels que 15 peuvent être ménagés dans la cloison 60, ou encore la cloison 60 peut être tout simplement supprimée. Le matelas 50 joue alors, ainsi qu'on l'a déjà indiqué, un rôle de résistance acoustique de liaison entre les impédances acoustiques des alvéoles 13. Dans les formes de réalisation des figuras 2 et 3, qui ne diffèrent de celle de la figure 1 que par la constitution de la structure résonnante, la paroi 40, le matelas 50 et la cloison 60 demeurent inchangés. Dans la figure 2, les voiles s'étendant de la cloison 22 (perforée par des orifices 23) à la cloison 60 sont des couronnes 21 à section en U dont les ailes sont brasées sur la cloison 22. Les cavités résonnantes 24 sont donc des volumes toriques. On peut montrer que, pour rigidifier la structure, ces cavités peu vent être cloisonnées par des voiles radiaux tels que 25 sans que leur fréquence de résonance en soit sensiblement modifiée. Dans la figure 3, les voiles s'étendant de la cloison 32 (perforée par des orifices 33) à la cloison 60 sont constitués par une cloison ondulée 31 dont les génératrices de sommets sont brasées sur la cloison 32. Deux séries de cavités, l'une (34) longeant la cloison 32 et l'autre (35) la cloison 60 sont ainsi créées. En perforant par des orifices 36 l'un des flancs de chaque ondulation (de préférence, pour éviter les tourbillons, le flanc amont de chaque cavité 34), on réalisa un système à double résonateur dont les avantages sont bien connus. Les exemples que l'on vient de décrire ne sont évidemment pas restrictifs. De nombreuses autres variantes conformes à la définition générale de l'invention peuvent être réalisées, incluant notamment les conduits à section polygonale délimités par des portions de paroi planes ou les conduits annulaires. REVENDICATIONS 1. Garniture insonorisante disposée contre la face interne de la paroi d'un conduit parcouru par un flux gazeux en vue de réduire le niveau de bruit transporté par ledit flux, ladite garniture comportant une cloison métallique perforée longeant à distance déterminée la face interne de paroi et des voiles attachés à la face de ladite cloison regardant ladite face de paroi pour délimiter des cavités résonnantes dont les évents acoustiques sont constitués par les perforations de ladite cloison et étant caractérisée en ce qu'elle comporte en outre un matelas en matériau souple et poreux logé entre la paroi et les voilas. 2. Garniture insonorisante selon la revendication 1, ca ractérisée en ce que le matériau du matelas est un matériau fibreux réfractaire. 3. Garniture insonorisante selon la revendication 1, caractérisée en ce que le matériau du matelas appartient à la catégorie des feutres et mousses métalliques. 4. Garniture insonorisante selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce qu'elle comporte en outre une cloison métallique mince insérée entre le matelas et les voiles. 5. Garniture insonorisante selon l'uns quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce qu'elle comporte en outre une cloison métallique entourant le matelas et dotée de moyens d'accrochage à la paroi du conduit. 6. Garniture insonorisante selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que les voiles constituent une structure en -nid d'abeille délimitant des alvéoles dont les génératrices sont orientées vers l'axe du conduit, chaque alvéole communiquant avec la veine fluide du conduit par au moins une perforation de la cloison perforée. 7. Garniture insonorisante selon l'uns quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que les voiles sont des couronnes attachées à la cloison perforée. 8. Garniture insonorisante selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que les voiles sont constitués par les ondulations d'une cloison ondulée attachée à la cloison perforée. 9. Garniture insonorisante selon la revendication 8, caractérisée en ce que des orifices sont ménagés dans ladite cloison ondulée 10. Garniture insonorisante selon la revendication 9, ca ractérisée en ce que les orifices de ladite cloison ondulée sont ménagés dans le flanc amont des cavités comprises entre la cloison perforée etla cloison ondulée.