Brevet FR2785360A1 — publié le 20000505

La présente invention concerne un dispositif permettant de modifier les caractéristiques d'écoulement d'un fluide pour diminuer la production sonore qui lui est associée. La mise en mouvement d'un fluide pour des applications industrielles s'accompagne en effet d'une production sonore notamment d'origine aérodynamique liée : dans le cas de t'existence d'une canalisation à des discontinuités d'écoulement telles que variations brusques de section, obstacles, coudes, jonctions de canalisation, existence d'une vanne de régulation ; dans le cas d'une mise à l'atmosphère de gaz sous pression (purge de décharge de chaudière, évent de décompression de gazoduc, soupape de sûreté d'un réservoir sous pression) à la détente du fluide. A cet égard, force est de constater que cette production sonore peut tre de par son impact à l'origine d'une gne pour des riverains ou d'un traumatisme auditif pour des travailleurs intervenant sur de telles installations. Le dispositif proposé permet de remédier à cet inconvénient. II permet en effet un fractionnement du flux d'un fluide dont on souhaite réduire la production sonore due à son écoulement par passage au travers d'un réseau de diffuseurs à perforation spécialement étudiés en vue d'une diminution de la puissance acoustique globale générée avec modification de la distribution spectrale de la puissance acoustique résiduelle par appauvrissement en fréquences graves. Selon les modes particuliers de réalisation : 'ce réseau est mono-étage (1 seule enveloppe sur laquelle sont réparties les orifices) ce réseau est constitué d'un (si mono-étage) ou de plusieurs (si multi-étagé) diffuseurs de forme cylindrique dans un exemple de réalisation non limitatif les ouvertures du (des) diffuseur (s) peuvent varier en nombre, position, géométrie. Les dessins annexés illustrent l'invention. La figure 1 représente en coupe un dispositif avec diffuseur mono-étage. La figure 2 représente en coupe un dispositif avec diffuseur multi-étagé. En référence à ces dessins, le dispositif comporte une pièce de raccordement métallique (1) composée d'une plaque perforée en son centre d'une ouverture de dimension caractéristique (D) adaptée en forme et taille au réseau existant en amont à équiper (réservoir, canalisation). Sur cette pièce de raccordement est liaisonnée perpendiculairement à l'ouverture, selon une première caractéristique, un réseau mono étage ou multi-étagé de diffuseurs constitués de surfaces perforées (2) avec ouvertures variant en nombre, position et géométrie. A cet égard, le diffuseur est de manière caractéristique de forme allongée et : une partie amont (9) non perforée, de longueur L1, sensiblement inférieure à la dimension D une partie médiane (10) perforée, de longueur L2 sensiblement supérieure à la dimension D une partie avale (11) non perforée de longueur L3 sensiblement inférieure à la dimension D une extrémité obturée (12) en regard de l'orifice d'entrée, de dimension sensiblement équivalente à D. Le fluide pénétrant dans le réseau traverse la partie amont (9), la partie médiane (10), la partie aval (11) du diffuseur, est réfléchi sur l'extrémité obturée (12), est renvoyé en grande partie vers la partie médiane (10) et pénètre dans les orifices latéraux. En outre, et de manière caractéristique, l'enveloppe (dans le cas d'un diffuseur mono étage) ou les enveloppes (dans le cas d'un diffuseur mufti-étage) est (sont) cylindrique (s), et concentriques dans le cas d'un diffuseur multi-étagé. Le nombre d'étages, ainsi que les quantité et dimension, géométrie, entraxe moyen et répartition des orifices, sont spécialement étudiés pour obtenir en chaque section caractéristique du silencieux (4) (5) (6), mais également en amont (7) et en aval (8) une distribution particulière des caractéristiques thermodynamiques du fluide (pression, densité, température, vitesse, impédance acoustique, débit) permettant l'adaptation des régimes d'écoulement au niveau de chaque section caractéristique du silencieux (4), (5), (6), mais également en amont (7) et en aval (8) favorable à une diminution dans de très fortes proportions de la puissance acoustique globale générée et à une modification de la composition spectrale de la puissance acoustique résiduelle avec appauvrissement important en fréquences les plus graves. Le dimensionnement des orifices est réalisé de sorte : 'pour des valeurs faibles du débit du fluide, la présence du dispositif proposé ne perturbe pas l'écoulement, régulé par la partie du réseau située en amont, dont une limitation de la production sonore peut tre réalisée facilement au moyen d'un silencieux sans efficacité aux basses fréquences difficiles à atténuer, intégré au dispositif proposé (voir plus loin) ou dissocié. pour des valeurs plus élevées du débit du fluide : la régulation du réseau est réalisée au niveau du dispositif proposé, ce qui a pour effet : de diminuer de manière significative la production sonore de la partie du réseau située en amont du dispositif proposé de délocaliser la production sonore au niveau du dispositif proposé qui, de par sa conception, diminue fortement la puissance acoustique résiduelle en l'appauvrissant considérablement en basses fréquences, cette puissance résiduelle pouvant tre traitée facilement au moyen d'un silencieux sans efficacité aux basses fréquences difficiles à atténuer (intégré au dispositif proposé : voir plus loin) ou dissocié. Le dispositif comporte également, selon un seconde caractéristique, une enveloppe extérieure (3). Selon les modes particuliers de réalisation : 'cette enveloppe est pleine et revtue ou non de matériaux absorbants (mousse d'épaisseur sensiblement supérieure à 10 mm et de densité sensiblement inférieure à 200 kg/m3) sur sa face intérieure permettant de dissiper une partie de la puissance résiduelle véhiculée par le fluide en aval des diffuseurs à perforation multiple. Le dispositif suivant l'invention est principalement destiné : à tre inséré dans un circuit en aval de zones comportant des discontinuités d'écoulement à l'origine d'une production sonore importante telles que variations brusques de section d'une canalisation, obstacles, coude, jonction de canalisation, vanne de régulation ; 'à tre utilisé pour équiper des évents de décompression dans le cadre de la détente (mise à l'atmosphère par exemple) de gaz sous pression tels que purges de décharge de chaudière, évent de décompression de gazoduc, soupape de sûreté d'un réservoir sous pression. REVENDICATIONS I-DISPOSITIF PERMETTANT DE REDUIRE LA PRODUCTION SONORE LIEE A L'ECOULEMENT D'UN FLUIDE PAR PASSAGE -en aval d'une pièce de raccordement (1) permettant la liaison avec un réseau situé en amont -au travers d'un réseau de diffuseurs à perforation (2) dont le nombre d'étages ainsi que la quantité, dimension, géométrie et répartition des orifices sont spécialement étudiés pour obtenir en chaque section caractéristique du silencieux (4) (5) (6), mais également en amont (7) et en aval de celui-ci du fait de sa présence, une distribution spatiale particulière des caractéristiques thermodynamiques du fluide (pression, densité, température, vitesse, impédance acoustique, débit) favorable à une diminution dans de très fortes proportions, de la puissance acoustique globale générée et à une modification de la composition spectrale de la puissance acoustique résiduelle avec appauvrissement important en fréquences les plus graves, inférieures à 16 000 Hz, ce diffuseur étant de manière caractéristique de forme allongée et : 'une partie amont (9) non perforée, de longueur L1, sensiblement inférieure à la dimension D 'une partie médiane (10) perforée, de longueur L2 sensiblement supérieure à la dimension D 'une partie aval (11) non perforée de longueur L3 sensiblement inférieure à la dimension D une extrémité obturée (12) en regard de l'orifice d'entrée, de dimension sensiblement équivalente à D. de sorte que le fluide pénétrant dans le réseau traverse la partie amont (9), la partie médiane (10), la partie aval (11) du diffuseur, est réfléchi sur l'extrémité obturée (12), est renvoyé en grande partie vers la partie médiane et pénètre dans les orifices latéraux et que le fluide est en aval des diffuseurs à perforation canalisé par une enveloppe (3) pouvant si nécessaire tre revtue d'un absorbant en vue de l'obtention de performances supérieures en terme de perte par insertion. DISPOSITIF SELON LA REVENDICATION 1 Caractérisé en ce que le silencieux est installé en amont d'un piège à son d'un autre type auquel il est associé dans une enveloppe distincte ou non pour accroissement des performances.