Quels silencieux pour des applications industrielles à haute température ?

S'agissant des silencieux pour des applications industrielles à haute température, il sont généralement constitués d'une enveloppe extérieure double peau (le plus souvent avec la peau extérieure en acier non inoxydable et avec la peau intérieure en acier innoxydable) et d'un revêtement absorbant (assez souvent: en laine minérale) revêtu par un surfaçage (le plus souvent: un tissu de verre) ainsi que par une protection perforée (la plupart du temps: en acier inoxydable). Pour l'enveloppe extérieure, si requis: un thermolaquage assure généralement la meilleure protection possible contre la corrosion: jusqu'à C5 selon norme ISO 12944.

S'agissant des silencieux à dissipation simples, il s'agit d'équipements d'insonorisation appartenant à la catégorie des silencieux dissipatifs pour lesquels le matériau d'absorption acoustique est disposé exclusivement sur la face intérieure de l'enveloppe extérieure. La plupart du temps, de tels silencieux ont une section circulaire et sont destinés à être insérés dans des réseaux constitués de conduits eux-mêmes à section circulaire (des silencieux à section rectangulaire, éventuellement carrée peuvent être envisagés dans certains cas et sont destinés à être insérés dans des réseaux constitués de conduits eux-mêmes à section rectangulaire ou éventuellement carrée). La performance acoustique de tels silencieux (perte d'insertion) est très dépendante de la fréquence considérée et est liée à la vitesse du fluide, à l'épaisseur du revêtement acoustique, sa nature (notamment: la résistance au passage de l'air du garnissage et de ses surfaçages éventuels), la dimension intérieure libre pour le passage du fluide, ainsi qu'à la longueur du silencieux.De tels silencieux se distinguent par une perte de pression totale faible puisqu'exclusivement dépendante de la rugosité des parois et de la longueur du silencieux (généralement négligeable si la vitesse de passage du fluide est suffisamment faible).

S'agissant des silencieux à séparateurs (également appelés silencieux à baffles), il s'agit d'équipements d'insonorisation appartenant à la catégorie des silencieux dissipatifs pour lesquels le matériau d'absorption acoustique est tenu dans des cadres (généralement métalliques: en acier non inoxydable) formant des séparateurs entre lesquels circule le fluide. La plupart du temps, de tels silencieux ont une section rectangulaire et sont destinés à être insérés dans des réseaux constitués de conduits eux-mêmes à section rectangulaire (des silencieux à section circulaire, avec séparateur central de forme circulaire et le cas échéant avec un ou plusieurs séparateurs intermédiaires en forme d'anneaux peuvent être envisagés dans certains cas et sont destinés à être insérés dans des réseaux constitués de conduits eu-mêmes à section circulaire). La performance acoustique de tels silencieux (perte d'insertion) est très dépendante de la fréquence considérée et est liée à la vitesse du fluide, à l'épaisseur des séparateurs (baffles), leur nature (notamment: la résistance au passage de l'air du garnissage et de ses surfaçages éventuels), leur écartement, ainsi qu'à la longueur du silencieux. De tels silencieux génèrent une perte de pression totale principalement liée à l'épaisseur des séparateurs, à leur écartement, ainsi qu'à leur géométrie amont et aval ou encore à la longueur du silencieux.

Dans certains cas, toutes les parties métalliques de silencieux dissipatifs pour des applications industrielles à haute température peuvent être réalisés en acier inoxydable (inox 304, inox 316, inox 321).

La prévision des performances acoustiques et aérauliques de silencieux dissipatifs pour des applications industrielles à haute température peut être effectuée avec le logiciel de simulation SILDIS®®.

Quels silencieux de ventilation dans le bâtiment et pour des applications industrielles à température ambiante ?

S'agissant des silencieux de ventilation dans le bâtiment et pour des applications industrielles à température ambiante, il sont généralement constitués d'une enveloppe extérieure (le plus souvent en acier non inoxydable, la plupart du temps: galvanisé) et d'un revêtement absorbant (assez souvent: en laine minérale) revêtu par un surfaçage (le plus souvent: un voile de verre) ainsi que par une protection perforée (la plupart du temps: en acier galvanisé). Pour l'enveloppe extérieure, si requis: un thermolaquage assure généralement la meilleure protection possible contre la corrosion: classement jusqu'à C5 selon norme ISO 12944.

S'agissant des silencieux à dissipation simples, il s'agit d'équipements d'insonorisation appartenant à la catégorie des silencieux dissipatifs pour lesquels le matériau d'absorption acoustique est disposé exclusivement sur la face intérieure de l'enveloppe extérieure. La plupart du temps, de tels silencieux ont une section circulaire et sont destinés à être insérés dans des réseaux constitués de conduits eux-mêmes à section circulaire (des silencieux à section rectangulaire, éventuellement carrée peuvent être envisagés dans certains cas et sont destinés à être insérés dans des réseaux constitués de conduits eux-mêmes à section rectangulaire ou éventuellement carrée). La performance acoustique de tels silencieux (perte d'insertion) est très dépendante de la fréquence considérée et est liée à la vitesse du fluide, à l'épaisseur du revêtement acoustique, sa nature (notamment: la résistance au passage de l'air du garnissage et de ses surfaçages éventuels), la dimension intérieure libre pour le passage du fluide, ainsi qu'à la longueur du silencieux. De tels silencieux se distinguent par une perte de pression totale (aussi appelée perte de charge) faible puisqu'exclusivement dépendante de la rugosité des parois et de la longueur du silencieux (généralement négligeable si la vitesse de passage du fluide est suffisamment faible).

S'agissant des silencieux à séparateurs (également appelés silencieux à baffles), il s'agit d'équipements d'insonorisation appartenant à la catégorie des silencieux dissipatifs pour lesquels le matériau d'absorption acoustique est tenu dans des cadres (généralement métalliques: en acier non inoxydable) formant des séparateurs entre lesquels circule le fluide. La plupart du temps, de tels silencieux ont une section rectangulaire et sont destinés à être insérés dans des réseaux constitués de conduits eux-mêmes à section rectangulaire (des silencieux à section circulaire, avec séparateur central de forme circulaire et le cas échéant avec un ou plusieurs séparateurs intermédiaires en forme d'anneaux peuvent être envisagés dans certains cas et sont destinés à être insérés dans des réseaux constitués de conduits eux-mêmes à section circulaire). La performance acoustique de tels silencieux (perte d'insertion) est très dépendante de la fréquence considérée et est liée à la vitesse du fluide, à l'épaisseur des séparateurs (baffles), leur nature (notamment: la résistance au passage de l'air du garnissage et de ses surfaçages éventuels), leur écartement, ainsi qu'à la longueur du silencieux.De tels silencieux génèrent une perte de pression totale (aussi appelée perte de charge) principalement liée à l'épaisseur des séparateurs, à leur écartement, ainsi qu'à leur géométrie (le cas échéant: profilage des extrémités amont et aval) et aussi à la longueur du silencieux.

Dans certains cas, les parties métalliques de silencieux dissipatifs pour des applications industrielles à température ambiante peuvent être réalisés en acier inoxydable (inox 304, inox 316, inox 321) voire même remplacées par des pièces en plastique dans des cas extrêmes où le fluide transporté est extrêmement corrosif (silencieux pour gaines de fumées à basse température par exemple).

Suivant les besoins, le revêtement absorbant peut être constitué de mousse acoustique ou de laine de polyester et pour certaines applications, protégé par un surfaçage étanche (film polyuréthane et pour certains cas extrêmes: peinture).

La prévision des performances acoustiques et aérauliques de silencieux dissipatifs tels que des silencieux de ventilation dans le bâtiment et pour des applications industrielles à température ambiante peut être effectuée avec le logiciel de simulation SILDIS®®.

Quelles sont les données d’entrée utiles pour le dimensionnement d’un silencieux ?

Les données d’entrée utiles pour le dimensionnement d’un silencieux sont principalement la nature du fluide (et son degré d’agressivité physico-chimique par rapport au silencieux projeté), son état thermodynamique (débit, pression, température, masse volumique), le niveau de performance acoustique requis (perte d’insertion, puissance acoustique résiduelle), le niveau de performance aéraulique requis (perte de pression totale souvent appelée perte de charge), et l’encombrement disponible (dimensions du réseau en amont, espace disponible pour le silencieux, interfaçage aval le cas échéant). Dans de très nombreux cas, la réaction au feu des matériaux envisagés entre également en ligne de compte.

Dans le cas de réalisations dans le secteur agro-alimentaire, dans le secteur pharmaceutique, ou bien en milieu hospitalier, des contraintes spécifiques liées à l'hygiène interviennent et peuvent rendre nécessaire le recours à des revêtements absorbants particuliers (avec revêtement étanche lavable) ou l'emploi d'aciers inoxydables.

D’autres paramètres peuvent intervenir tels que la masse autorisée, la longévité requise ou le budget disponible.

De maniére concrète et exhaustive, le dimensionnement d'un silencieux dissipatif (i.e. un dispsositif de limitation du bruit dont l'efficacité a à voir avec la présence d'un matériau absorbant les sons) requière la connaissance des données d'entrée suivantes (listées dans l'ordre de leur saisie pour un calcul avec le Logiciel SILDIS® Modules 1 / 1+ / 1A Prévision de la performance acoustique et aéraulique (aérodynamique) de silencieux, en considérant pour la structure acoustique du garnissage absorbant les sons un ensemble constitué au plus d'un milieu poreux avec surfacage et protection perforé, pour le fluide de l'air propre et sec, et sans changement de section transversale ni à l'entrée ni à la sortie du silencieux autre que celui, lié - le cas échéant - à la présence de séparateurs avec garnissage absorbant les sons i.e. de baffles, transverses ou concentriques):

  • température
  • pression
  • (en cas de présence d'un milieu poreux):
    • (a minima) résistivité, porosité, (et, si connues) tortuosité, longueurs caractéristiques thermique et visqueuse (ou alors désignation de la nature - e.g. laine de roche, de verre, de basalt, de polyester, de céramique ou mousse à préciser - , de l'appellation commerciale et de la densité)
    • épaisseur
  • (en cas de présence d'un surfaçage, s'il n'est pas modélisé en temps que milieu poreux):
    • résistance au passage de l'air superficielle
    • masse surfacique
    • épaisseur
  • (en cas de présence d'une protection perforée, si elle n'est pas modélisée en temps que milieu poreux):
    • désignation de la géométrie des trous (e.g. perforation circulaire, carrée, en forme de fentes) et de leur arrangement (e.g. à maille carrée, hexagonal, en quinconce)
    • diamètre ou côté des trous/largeur des fentes
    • entraxe (pour les fentes seulement)
    • taux de perforation
    • épaisseur
  • niveau de puissance acoustique par bande de 1/3 d'octave ou d'1/1 octave à l'entrée du silencieux
  • (en cas de gaine de section circulaire):
    • diamètre [1]
  • (en cas de gaine de section carrée):
    • dimension [1]
  • (en cas de gaine de section rectangulaire):
    • largeur [1]
    • hauteur [1]
  • (en cas de présence d'un flux):
    • débit massique
    • sens de circulation du fluide (vis à vis de la direction de propagation du son: identique - s'il s'agit d'un refoulement - ou opposé - s'il s'agit d'une aspiration-
    • limite de vitesse imposée (le cas échéant)
  • longueur de la section dissipative [2]
  • (en cas de présence d'un flux, dans la perspective du calcul de la perte de pression totale):
    • géométrie (forme, dimensions) de l'extrémité amont de la section dissipative
    • géométrie (forme, dimensions) de l'extrémité aval de la section dissipative
  • (en cas de présence de séparateurs avec garnissage absorbant les sons i.e. de baffles, transverses ou concentriques):
    • géométrie (forme, dimensions) [3]
    • nombre et disposition [3]
  • niveau de puissance acoustique d'objectif en sortie de silencieux (si applicable)

Dans le cas où il ne s'agirait pas d'air propre et sec, les données d'entrée complémentaires suivantes (pour le gaz aux conditions de service du silencieux) seraient requises:

  • constante individuelle
  • constante adiabatique
  • masse volumique
  • vitesse du son
  • viscosité dynamique
  • chaleur massique à pression constante
  • conductivité thermique

Conception Assistée par Ordinateur (CAO) : logiciel de calcul SILDIS® pour l’acoustique et l’aéraulique dans le secteur de la construction (au format Excel)

end faq


[1] correspondant à la section transversale intérieure (i.e.délimitée par des surfaces au contact du fluide) ; pour un calcul avec le Module 1 du logiciel, cette dimension est supposée égale, pour ce qui délimite l'espace accupé par le fluide, à ce qu'elle est d'une part en amont du silencieux, et d'autre part en aval du silencieux ; sinon, i.e. dans le cas d'un changement de la section dissipative par rapport à l'amont ou/et à l'aval, un calcul est possible avec le Module 1B du logiciel: un croquis (avec des cotes) de la section transversale du silencieux est alors souhaitable

[2] i.e. dimension sans compter les extrémités amont et aval (e.g. avec profil aérodynamique) non revêtues de matériau absorbant ; un croquis (avec des cotes) de la section longitudinale du silencieux est souhaitable

[3] un croquis (avec des cotes) de la section transversale et de la section longitudinale du silencieux est souhaitable

Quels domaines d'applications des silencieux dans le cadre d'un projet d'insonorisation ?

Les silencieux sont des dispositifs réduisant la transmission acoustique dans un conduit, un tuyau ou une ouverture, sans empêcher le transport d'un fluide. Ils constituent donc des composants de base de la panoplie des moyens de lutte contre le bruit à la fois en milieu industriel, dans le cadre de la préservation de l'environnement ou encore dans le bâtiment.

Ces équipement permettant le contrôle des émissions sonores dans un milieu gazeux, ils conviennent (entre autres):

  1. à l’atténuation de l'émission sonore par les systèmes et à la prévention du couplage parasite produit par les équipements de chauffage, de ventilation et de climatisation (ils sont ainsi utiles dans le cadre de la réduction du bruit d'équipements dans les bâtiments d'habitation, les hôtels, les hôpitaux qu'ils s'agisse d'équipements installés dans un local technique ou d'équipements installés en extérieur tels que pompes à chaleur, climatiseurs, aéroréfrigérants...)
  2. à la prévention ou à la réduction de la transmission du bruit par les ouvertures d’aération, en provenance de pièces présentant des niveaux acoustiques internes élevés (ils sont ainsi employés pour prévenir ou limiter la nuisance sonore en relation avec la ventilation de locaux techniques, de parkings, de centrales de production d'énergie qu'il s'agisse de centrales de cogénération, de groupes électrogènes de secours ou d'usines électriques et aussi dans l'industrie vis à vis de process variés tels qu'installations de dépoussiérage, d'évacuation de copeaux)
  3. atténuation du bruit d’admission et d’échappement émis par les moteurs à combustion interne (le bruit d'admission est en général traité à l'aide de silencieux dissipatifs alors que le bruit d'échappement fait appel à des silencieux réactifs)
  4. atténuation du bruit d’admission et d’échappement émis par les compresseurs et turbines équipés de ventilateurs
  5. atténuation du bruit des vannes
    1. bruit des vannes de régulation

Quelle performance pour une salle d'essais acoustiques ?

La performance d'une salle d'essais acoustiques (salles anéchoïques ou semi-anéchoïques, y compris: des souffleries aéro-acoustiques), en terme de fréquence de coupure (fréquence au delà de laquelle le coefficient d'absorption sous incidence normale de l'élément absorbant des parois est supérieur à 99 % pour les murs, la sous toiture et le cas échéant - pour des salles anéchoïques - le sol) est caractérisée par une mesure d'un échantillon du revêtement dans un tube d'impédance à ondes planes. Par extension (en fait: de manière raccourcie), la fréquence de coupure désigne souvent (en pratique) la fréquence au delà de laquelle les conditions à l'intérieur de la salle d'essais sont celles d'un champ (acoustique) libre (dans le cas d'une salle semi anéchoïque: sur plan réfléchissant), et parfois: en tenant compte des tolérances prévues par la norme NF EN ISO 3745.

A titre d'ordre de grandeur, une fréquence de coupure inférieure à 50 Hz peut être obtenue avec un revêtement absorbant d'une conception et d'une réalisation soignées.

La performance d'une salle d'essais acoustiques (salles anéchoïques ou semi-anéchoïques, y compris: des souffleries aéro-acoustiques), en terme de qualité du champ acoustique libre est très dépendante de la fréquence et est liée principalement à la performance du revêtement absorbant (des murs, de la sous toiture et le cas échéant - pour des salles anéchoïques - du sol) (caractérisé par leur coefficient d'absorption en incidence normale).

Cette performance peut être exprimée en terme d'écart des niveaux de pression acoustique mesurés par rapport aux niveaux théoriques obtenus à l'aide de la loi de l'inverse du carré de la distance (i.e. en terme d'écart par rapport à la décroissance sonore spatiale en champ libre) par bandes d'octave ou de 1/3 d'octave à des emplacements spécifiés .

A titre d'ordres de grandeur, des écarts des niveaux de pression acoustique mesurés par rapport aux niveaux théoriques obtenus à l'aide de la loi de l'inverse du carré de la distance jusqu'à 1.5 dBA aux fréquences inférieures à 630 Hz, jusqu'à 1.0 dBA aux fréquences comprises entre 800 et 5000 Hz, jusqu'à 1.5 dBA aux fréquences supérieures à 6300 Hz peuvent être obtenus dans le cas de postes d'essais conforme à la norme NF EN ISO 3745.

La prévision des performances de salles d'essais acoustiques en terme de fréquence de coupure et de qualité du champ acoustique libre peut être effectuée avec le logiciel de simulation SILDIS®®.

La performance d'une salle d'essais acoustiques (salles anéchoïques ou semi-anéchoïques, y compris: des souffleries aéro-acoustiques), en terme d'isolation acoustique est très dépendante de la fréquence et est liée principalement à l'isolement au bruit aériens de l'enveloppe (caractérisé par son indice d'affaiblissement acoustique) ainsi qu'à l'efficacité de la suspension antivibratoire (caratérisé par son taux de filtrage).

Cette performance peut être exprimée en terme de bruit de fond, à savoir en terme de niveaux globaux de pression acoustique pondérés A ou en terme de niveaux de pression acoustique par bandes d'octave à l'intérieur de la salle d'essais.

A titre d'ordres de grandeur, à l'intérieur de la salle d'essais, des niveaux globaux de pression acoustique pondérés A de 10 dBA ou moins ou des niveaux de pression acoustique par bandes d'octave de 0 dB ou inférieurs peuvent être obtenus dans le cas de postes d'essais performants (justifiant toujours d'une construction spéciale).

La vérification de la performance des salles d'essais acoustiques (et leur qualification) peuvent être réalisées suivant la norme NF EN ISO 3745 Acoustique - Détermination des niveaux de puissance acoustique émis par les sources de bruit - Méthodes de laboratoire pour les salles anéchoïques et semi anéchoïques.

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