Il est important de modéliser les émissions sonores de réseaux aérauliques tel que ceux qui doivent être envisagés pour l'échappement des turbines à gaz en prenant en compte la contribution des différents éléments: l'étude et le dimensionnement de silencieux d'échappement pour turbines à gaz constituent bien sûr un aspect majeur d'une telle mission d'ingénierie, puisque la fonctionalié attendue de ce composant est la conformité de l'installation quant au niveau de bruit au débouché de la cheminée d'une centrale à gaz.

En effet, dans une centrale électrique équipée de turbines à gaz (turbines à combustion), l'échappement constitue une source de bruit très puissante potentiellement à l'origine de nuisances sonores pour les personnels de l'exploitant évoluant à proximité comme pour le voisinage (y compris à longue distance, a fortiori dans le cas de cheminées de grande hauteur). Il est souvent nécessaire d'avoir recours en pareil cas à un équipement d'insonorisation de haute technicité en vue d'assurer la conformité de l'installation d'une part vis à vis de la législation en matière de bruit au travail et d'autre part vis à vis de la réglementation en terme de protection de l'environnement. Les silencieux d'échappement de turbines à gaz doivent en effet justifier de performances acoustiques souvent hors normes (le niveau de puissance acoustique global à prendre en compte est souvent supérieur à 135 dBA et les émissions sonores sont à très large spectre fréquentiel) dans un contexte où de très hautes températures (de l'ordre de 550 °C ou parfois plus) et de très fort débits de gaz (qui se comptent parfois en centaines de kg/s) doivent être considérés: une grande attention doit être portée lors du dimensionnement en vue de limiter la perte de pression totale impactant directement la productivité de l'installation.

ITS a participé à l'étude de dimensionnement de silencieux d'échappement pour 5 turbines à gaz / turbines à combustion de forte puissance - plus de 120 MW lors d'un fonctionnement en cycle simple, plus de 190 MW lors d'un fonctionnement en cycle combiné - (chacune) dans le cadre d'un projet de réhabilitation (conversion pour fonctionnement en cycle combiné) d'une centrale de production d'énergie près de Dubai (aux Emirats Arabes Unis).

Dans le contexte de ce projet, il est envisagé que les dispositifs de réduction du bruit seront installés pour partie dans une cheminée d'une hauteur de 40 mètres.

Bien sûr, cet équipement d'insonorisation doit justifier d'un affaiblissement acoustique particulièrement important (la puissance acoustique de l'échappement de la turbine atteint presque 143 dBA). Mais en plus, avec un débit de 395 kg/s à une température de 580 °C, la vitesse des gaz d'échappement dans le silencieux est extrêmement élevée, ce qui a rendu nécessaire une conception spécifique du silencieux en particulier vis à vis des questions d'aérodynamique et de bruit propre.

En conséquence, la simulation de la perte d'insertion (avec et sans bruit d'écoulement) ainsi que de la perte de pression totale du silencieux (dont les séparateurs seront équipés d'extrémités avec profilage aérodynamique spécial) dans les conditions de fonctionnement prévues a été effectuée à l'aide du logiciel SILDIS (cf. logiciel de simulation acoustique).

Les matériaux absorbants spécifiques dont les propriétés doivent satisfaire à la fois aux objectifs ambitieux de performance acoustique mais aussi aux exigences liées aux sollicitations mécaniques et thermiques extrêmes ont été intégrés à la conception suivant les besoins pour ces silencieux d'échappement pour turbines à gaz (turbines à combustion).

En outre, ce projet illustre - une fois de plus - les possibilités de dimensionnement et d'optimisation d'équipements d'insonorisation du logiciel SILDIS, dont la puissance de calcul et la fiabilité ainsi que la polyvalence font un outil de choix en matière de sélection de produits et systèmes constructifs pour de nombreux projets d'isolation acoustique.

En effet, le logiciel développé par la ressource humaine de ITS permet la simulation des performances acoustiques et aérauliques de silencieux (y compris: ceux à séparateurs discontinus cf. Modules 1 et 1A). Mais il permet aussi le calcul de la performance acoustique de parois planes et de parois de conduits de réseaux aérauliques (cf. Modules 2 et 3), la prévision de la performance acoustique des conduits rectilignes (cf. Module 4), la prévision du bruit de carcasse, y compris dans le cas de conduits de section variable (Modules 5 et 5A), la prévision de la performance acoustique des coudes (Module 6), la prévision de la réflexion des ajutages (Module 7), la prévision de l'impact sonore de réseaux aérauliques (Module 8), la prévision de la directivité des cheminées (Module 9).