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Simulation Numerique De La Propagation Dondes Acoustiques En Milieu Turbulent
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Book Synopsis Simulation numerique de la propagation d'ondes acoustiques en milieu turbulent by : Yves Hugon-Jeannin
Download or read book Simulation numerique de la propagation d'ondes acoustiques en milieu turbulent written by Yves Hugon-Jeannin and published by . This book was released on 1992 with total page pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: La propagation des ondes acoustiques dans les milieux turbulents est un sujet dont les applications sont nombreuses en acoustique aérienne ou sous-marine. Citons par exemple la limitation du pouvoir de résolution des antennes provoquée par la distorsion progressive des surfaces équiphase, ou les fluctuations de niveau sonore en fonction des conditions météorologiques. La théorie de la propagation des ondes en milieu aléatoire a été développée par un grand nombre d'auteurs suivant une approche de nature statistique. Dans une première étape on écrit une équation dans laquelle l'interaction entre l'onde et le milieu s'exprime à l'aide d'un indice de réfraction aléatoire. La deuxième étape consiste à construire les équations moyennées qui gouvernent les moments successifs du champ transmis. Malheureusement ces équations ne constituent pas un système ferme et il est nécessaire pour les résoudre d'introduire une hypothèse a priori sur la fonction de corrélation des fluctuations d'indice: la corrélation est supposée microscopique selon la direction de propagation. Afin de s'affranchir d'une telle hypothèse, dont la validité est discutable et les conséquences difficiles à prévoir, nous avons développé une approche plus déterministe dans laquelle la prise de moyennes statistiques n'intervient qu'en dernier lieu. Le milieu, dont l'évolution est supposée lente, est représenté par une séquence de réalisations indépendantes d'un champ aléatoire. Chaque réalisation est obtenue par superposition d'un nombre limite de modes de Fourier dont l'amplitude est choisie de façon a obtenir un spectre d'énergie impose. On considère alors la propagation déterministe des ondes acoustiques, dans l'approximation géométrique ou parabolique, à travers chaque réalisation particulière du champ turbulent. On accumule ensuite les résultats sur un ensemble de réalisations afin d'estimer différentes quantités statistiques: temps d'arrivée, probabilité d'apparition de caustiques, écart-type des fluctuations d'intensité... pour l'essentiel nous avons traite le cas d'un milieu bidimensionnel; le dernier chapitre, consacre au cas tridimensionnel, montre que les conclusions qualitatives obtenues restent valables en tridimensionnel, ce qui justifie ainsi notre étude systématique du cas bidimensionnel
Book Synopsis Simulation numérique des effets de la turbulence sur la propagation du son dans l'atmosphère by : Patrick Chevret
Download or read book Simulation numérique des effets de la turbulence sur la propagation du son dans l'atmosphère written by Patrick Chevret and published by . This book was released on 1994 with total page 172 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: LA PREDICTION DU NIVEAU SONORE DANS LES BASSES COUCHES DE L'ATMOSPHERE EST UN PROBLEME DELICAT A APPREHENDER COMPTE TENU DE LA COMPLEXITE DES PHENOMENES PHYSIQUES MIS EN JEU. EN EFFET, S'IL CONVIENT DE BIEN DECRIRE L'INTERACTION ENTRE L'ONDE ET LE SOL, IL EST AUSSI INDISPENSABLE DE PRENDRE EN COMPTE SIMULTANEMENT LES VARIATIONS DU MILIEU DE PROPAGATION DUES AUX GRADIENTS MOYENS ET AUX FLUCTUATIONS TURBULENTES DE TEMPERATURE ET DE VENT. LA MODELISATION QUE NOUS AVONS CHOISIE EST FONDEE SUR UNE APPROCHE STATISTIQUE. LE MILIEU DE PROPAGATION EST REPRESENTE PAR UN ENSEMBLE DE REALISATIONS D'UN CHAMP ALEATOIRE D'INDICE DE REFRACTION SUPERPOSE AU CHAMP MOYEN. CE CHAMP TURBULENT EST CREE PAR SUPERPOSITION D'UN NOMBRE LIMITE DE MODES DE FOURIER ALEATOIRES, PERMETTANT UNE DESCRIPTION A PARTIR DES GRANDEURS PHYSIQUES MESUREES. LES ONDES ACOUSTIQUES SONT PROPAGEES DANS CHAQUE REALISATION EN UTILISANT UNE EQUATION PARABOLIQUE GRAND ANGLE QUI EST RESOLUE PAR UNE METHODE NUMERIQUE MIXTE ALLIANT LES AVANTAGES DES ALGORITHMES SPLIT-STEP FOURIER ET DIFFERENCES FINIES. NOTRE MODELE A ETE APPLIQUE AUX DEUX GRANDES CLASSES DE PROBLEMES POUR LESQUELLES LES EXPERIENCES REALISEES IN SITU ONT MONTRE QU'IL EST NECESSAIRE DE PRENDRE EN COMPTE LES EFFETS DE LA TURBULENCE. NOUS AVONS AINSI ETUDIE D'UNE PART LA MODIFICATION DES INTERFERENCES LORS DE LA PROPAGATION AU VOISINAGE D'UN SOL EN L'ABSENCE DE GRADIENT MOYEN, ET D'AUTRE PART LA DIFFUSION DANS LES ZONES D'OMBRE PROFONDES OBSERVEE EN PRESENCE D'UN GRADIENT DE CELERITE NEGATIF. APRES AVOIR CONSIDERE UNE FONCTION DE CORRELATION GAUSSIENNE POUR LES FLUCTUATIONS D'INDICE, NOUS AVONS ENVISAGE UNE FONCTION DE CORRELATION ASSOCIEE A UN SPECTRE DE VON KARMAN AFIN DE PRENDRE EN COMPTE LES EFFETS D'UNE ZONE INERTIELLE DE TURBULENCE SIGNIFICATIVE. EN PLUS DE L'ANALYSE DE L'EVOLUTION DES NIVEAUX ACOUSTIQUES MOYENS, NOTRE MODELE FOURNIT DES RENSEIGNEMENTS PRECIEUX SUR LES FLUCTUATIONS DU CHAMP ACOUSTIQUE.
Book Synopsis Theoretical And Computational Acoustics '97 by : Er-chang Shang
Download or read book Theoretical And Computational Acoustics '97 written by Er-chang Shang and published by World Scientific. This book was released on 1999-05-11 with total page 762 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: This volume is dedicated to Dr Ding Lee for his untiring efforts in promoting the advancement of theoretical and computational acoustics.This proceedings volume provides a forum for active researchers to discuss the state-of-the-art developments and results in theoretical and computational acoustics, covering aero-, seismo- and ocean acoustics and related topics. It discusses multidimensional wave propagation modeling, methods of computational acoustics, wave propagation in rocks, fluid-solid interfaces, nonlinear acoustics, neural networks, real applications and experimental results.
Book Synopsis Etude numérique de la diffusion d'une onde acoustique par une couche de cisaillement turbulente à l'aide d'une simulation aux grandes échelles by : Iannis Bennaceur
Download or read book Etude numérique de la diffusion d'une onde acoustique par une couche de cisaillement turbulente à l'aide d'une simulation aux grandes échelles written by Iannis Bennaceur and published by . This book was released on 2017 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Lors des mesures acoustiques dans les souffleries à veine ouverte, les ondes acoustiques émises par une maquette ou une source située dans la veine se propagent dans la couche de cisaillement turbulente qui se forme aux abords du jet avant d'être reçues par les microphones localisés en dehors. L'onde acoustique interagit avec le champ de vitesse turbulent de la couche de mélange ce qui a pour effet de modifier son contenu spectral, de redistribuer spatialement son énergie et de moduler sa phase et son amplitude, on parle alors de diffusion acoustique. Cette thèse a consisté à l'étude de la diffusion d'une onde acoustique par une couche de cisaillement turbulente à l'aide d'une simulation numérique aux grandes échelles. Pour cela, il a d'abord été nécessaire de réaliser la simulation numérique aux grandes échelles d'une couche de cisaillement turbulente plane dans son régime auto-similaire. Dans un second temps, nous avons simulé l'interaction entre une onde acoustique et l'écoulement turbulent afin d'étudier les caractéristiques du champ de pression diffusé qui en résulte. Nous avons notamment vérifié que la simulation était capable de prédire précisément les fréquences sur lesquelles est répartie la plupart de l'énergie acoustique ainsi que la forme du spectre de pression diffusé. Finalement, le champ de vitesse du milieu turbulent qui est corrélé avec l'enveloppe du champ de pression diffusé a été reconstruit à l'aide de la méthode de l'estimation stochastique linéaire. Cette méthode nous a notamment permis de visualiser les larges structures turbulentes qui interviennent principalement dans le mécanisme de diffusion acoustique.
Book Synopsis Proceedings of the ASME Noise Control and Acoustics Division by :
Download or read book Proceedings of the ASME Noise Control and Acoustics Division written by and published by . This book was released on 1998 with total page 492 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt:
Book Synopsis Scientific and Technical Aerospace Reports by :
Download or read book Scientific and Technical Aerospace Reports written by and published by . This book was released on 1994 with total page 568 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt:
Book Synopsis Etude expérimentale des effets d'une frontière sur la propagation des ondes acoustiques à travers une turbulence thermique by : Julie Wasier
Download or read book Etude expérimentale des effets d'une frontière sur la propagation des ondes acoustiques à travers une turbulence thermique written by Julie Wasier and published by . This book was released on 1999 with total page 187 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Les ondes acoustiques qui se propagent dans un milieu turbulent subissent d'importantes perturbations dues aux fluctuations aléatoires du milieu de propagation. De nombreuses mesures réalisées dans l'atmosphère ont permis de mettre en évidence l'influence de la turbulence sur la propagation du son au voisinage d'un sol. On observe des modifications du régime d'interférence lié à l'existence d'ondes directes et d'ondes réfléchies par le sol ainsi que des variations de niveaux acoustiques importantes. La turbulence atmosphérique est aussi à l'origine d'une augmentation des niveaux sonores dans la zone d'ombre acoustique qui se forme en présence d'un gradient vertical de célérité du son négatif. Notons que dans l'ensemble des expériences réalisées en extérieur, il est difficile de dissocier les effets des différents phénomènes qui interviennent (gradients de vitesse du vent, de température, fluctuations de température et de vitesse...). Un dispositif expérimental en laboratoire a donc été mis au point afin de réaliser des essais reproductibles dans des conditions où la turbulence serait contrôlée. Des études précédentes dans la chambre anéchoïque de l'ECL ont montré qu'il était possible de simuler l'influence d'une turbulence thermique sur la propagation des ondes acoustiques en espace libre en travaillant dans l'air au-dessus d'une grille chauffante. L'installation existante a donc été modifiée de façon à prendre en compte les effets d'une frontière. Deux types de frontière ont été envisagés : une paroi plane de façon à étudier le réseau d'interférences lié à l'existence d'une onde directe et d'une onde réfléchie par la paroi, une paroi courbe pour modéliser un gradient de célérité du son et étudier les phénomènes de diffusion dans la zone d'ombre acoustique ainsi créée. Pour chaque configuration, des mesures du niveau sonore moyen et des fluctuations sonores ont été effectuées. Ceci nous a donc conduit à étudier les moments d'ordre 2 et 4 du champ de pression acoustique. Les résultats expérimentaux ont ensuite été comparés à des résultats de simulations numériques obtenues à l'aide d'un modèle statistique de résolution des équations de propagation, développé au Laboratoire. Dans ce modèle, les fluctuations de température sont obtenues par synthèse de modes de Fourier aléatoires et le milieu de propagation est alors représenté par un ensemble de réalisations indépendantes. Pour chacune d'entre elles, le champ de pression acoustique est obtenu en résolvant une équation de propagation de type parabolique. En ce qui concerne la configuration paroi plane, les comparaisons calcul-mesures se sont avérées satisfaisantes, pour une large gamme de fréquences acoustiques. Concernant la configuration paroi courbe, les comparaisons dans le cas sans turbulence sont excellentes. Ceci nous a donc permis de valider l'analogie existant entre la propagation du son dans une atmosphère réfractive et la diffusion du son par une surface courbe. Notons, que nous avons clairement mis en évidence les effets de diffusion du son par la turbulence dans la zone d'ombre acoustique ce qui valide les observations faites lors des campagnes de mesure en extérieur.
Book Synopsis Propagation des ondes acoustiques à travers un milieu turbulent by : Mikhail Averiyanov
Download or read book Propagation des ondes acoustiques à travers un milieu turbulent written by Mikhail Averiyanov and published by . This book was released on 2008 with total page 203 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Propagation of nonlinear acoustic signals in randomly inhomogeneous moving media is one of the most important problems in many modern applications of theoretical and experimental acoustics. For example, a detailed knowledge of the acoustic field structure is necessary in order to predict peak positive pressure levels caused by supersonic flights near the ground surface. Up to date, distortions of the acoustic wave in media with turbulent flows have been studied only in the linear parabolic approximation or in the approximation of nonlinear geometrical acoustics. In this context, investigation of nonlinear acoustic fields taking into account wave diffraction effect and influence of both longitudinal and transverse components of medium motion is of great importance. In this work, propagation of nonlinear acoustic signals in randomly inhomogeneous moving media is studied numerically and experimentally. The nonlinear evolution equation of Khokhlov-Zabolotskaya-Kuznetsov type, which accounts for both longitudinal and transverse to the wave propagation direction components of the inhomogeneous velocity field, is derived. An effective numerical algorithm is developed to simulate the propagation of acoustic shock waves with narrow fronts in inhomogeneous media. Advantages of the derived parabolic equation compared to the geometrical acoustics approximation are shown based on numerical modeling. It is shown that the characteristic structure of the acoustic field in turbulent media is mainly determined by the longitudinal component of the velocity field. However, under certain conditions, the transverse velocity fluctuations lead to essential distortions of the acoustic field. The influence of nonlinear effects on acoustic wave random focusing in turbulent medium is also studied. The laboratory scale experimental setup is designed to investigate the multiple focusing effects on the intense N-wave propagation in turbulent flow. Statistical distributions of acoustic wave parameters are measured up to distances longer than the distance of first caustic occurrence, determined by the outer turbulence scale. In order to interpret correctly the distortion introduced by the measuring system, a method of wide band high frequency microphone calibration based on nonlinear lengthening of the acoustic pulse in absorptive media is developed. It is shown that in turbulent medium, acoustic wave mean peak positive pressure decreases and mean rise time increases faster than in homogeneous air. However, in turbulent medium acoustic pressure amplitudes, 3-4 times higher than that measured in homogeneous air, are observed. Results of numerical modeling appear to be in a good agreement with the experimental data that confirms the validity of the developed theoretical model.
Book Synopsis Propagation des ondes acoustiques dans les milieux en mouvement by : Laurent Dallois
Download or read book Propagation des ondes acoustiques dans les milieux en mouvement written by Laurent Dallois and published by . This book was released on 2000 with total page 152 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: De nos jours, la propagation du son dans les milieux inhomogènes est largement modélisée à partir d'une approximation paraxiale de l'équation d'onde appelée équation parabolique. Si dans le cadre de la propagation en milieu au repos il est possible d'obtenir facilement cette équation parabolique, l'extension au milieu en mouvement reste un problème ouvert. Jusqu'à maintenant, les équations paraboliques développées pour prendre en compte un champ de vitesse n'utilisaient que la seule composante de vitesse dans la direction de propagation de l'onde acoustique. Deux nouvelles équations paraboliques grand angle qui prennent en compte la nature vectorielle du champ de vitesse ont été dérivées, et chacune adaptée a un type d'écoulement particulier : l'équation mw-wape a été dérivée a partir d'une équation d'onde exacte quant à la prise en compte des effets de convection du milieu. Elle est utilisée pour traiter le cas de grandes structures d'écoulements (écoulement moyen). Elle est d'ordre deux par rapport au nombre de mach. L'équation tw-wape a été dérivée à partir d'une équation d'onde plus générale pour la propagation dans un milieu inhomogène en mouvement. Elle est principalement développée pour modéliser la propagation en écoulements turbulents. Elle est d'ordre un en nombre de mach et intègre les termes de gradient de l'écoulement. Nous avons développé des schémas numériques adaptés à des cas bidimensionnels de propagation. Une première étape, essentiellement de validation, consiste à traiter le cas de la propagation du son au dessus d'un sol plan pour un milieu non turbulent. On obtient un bon accord avec les solutions de référence. Dans une deuxième étape, on étudie des géométries plus complexes : la propagation d'une onde plane à travers un vortex, et la diffraction du son dans une zone d'ombre acoustique par une turbulence cinématique. On montre la validité de l'équation parabolique mw-wape pour des nombres de mach allant jusqu'a 0.5. Dans le cas de la zone d'ombre, nous obtenons des modifications du niveau acoustique moyen de quelques db en utilisant l'équation parabolique tw-wape par rapport aux résultats d'une équation parabolique standard. Enfin, nous appliquons a la résolution de l'équation parabolique tw-wape deux méthodes permettant d'augmenter son domaine d'application et de diminuer les besoins en ressources informatiques : la méthode de résolution de type split-step pade d'ordre (n,n) et la méthode des écrans de phases. On accroit ainsi l'angle de validité de l'équation parabolique et on a une meilleure résolution des effets des petites structures de notre champ turbulent. De plus, ces deux méthodes permettent d'envisager le passage à des résolutions tridimensionnelles pour prendre en compte les conditions d'une couche limite atmosphérique par exemple. Ces différents résultats prouvent que l'utilisation d'un indice effectif pour la modélisation des effets du champ de vitesse du milieu doit être limitée a des cas simples. Dans le cas général, on doit utiliser des équations paraboliques du type de celles développées dans cette thèse.
Download or read book Colloque de Physique written by and published by . This book was released on 1990 with total page 722 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt:
Book Synopsis Simulation de la propagation du bang sonique by : Franck Dagrau
Download or read book Simulation de la propagation du bang sonique written by Franck Dagrau and published by . This book was released on 2009 with total page 217 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: En liaison avec le projet européen HISAC, l'objectif de la thèse consiste à développer un logiciel de calcul de propagation du bang sonique capable d'intégrer à la fois les effets météorologiques et l'influence des manoeuvres de l'avion pour une configuration et des conditions de vol données. Le code de propagation, basé sur les hypothèses de l'approximation géométrique, se ramène à la résolution numérique d’une équation de distorsion non linéaire de la forme d'onde temporelle le long de chaque rayon acoustique. L'initialisation du code de propagation nécessite le couplage entre le champ proche aérodynamique et le champ lointain acoustique. A cet effet, nous avons implémenté puis validé sur des configurations d’avant projet la méthode dite multipôlaire. Dans l'objectif de s'affranchir des limites de l'acoustique géométrique dans les zones de focalisation, les zones d'ombre ou la turbulence atmosphérique, nous avons formalisé puis implémenté une méthode originale de simulation numérique de la propagation d'onde de choc en milieu hétérogène, dénommée "HOWARD, qui vise à s'affranchir de l'approximation parabolique standard, peu adaptée au bang sonique.
Book Synopsis ETUDE DE SCHEMAS NUMERIQUES POUR DES MODELES DE PROPAGATION D'ONDES EN MILIEUX HETEROGENES by : Alain Sei
Download or read book ETUDE DE SCHEMAS NUMERIQUES POUR DES MODELES DE PROPAGATION D'ONDES EN MILIEUX HETEROGENES written by Alain Sei and published by . This book was released on 1991 with total page 297 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: LES METHODES D'INVERSION PAR MOINDRES CARRES NECESSITENT LA SIMULATION DE PROPAGATION D'ONDES MODELISEES PAR DES EQUATIONS LINEAIRES. LA GENERALISATION DE CES METHODES D'INVERSION A DES MILIEUX TRIDIMENSIONNELS, SE HEURTE AU COUT INFORMATIQUE DES SIMULATIONS NUMERIQUES. C'EST DONC DANS CETTE PARTIE SIMULATION NUMERIQUE QUE SE SITUE LA MAJEURE PARTIE DE NOTRE TRAVAIL. NOUS INTRODUISONS ET ANALYSONS UNE FAMILLE DE SCHEMAS NUMERIQUES POUR L'EQUATION DES ONDES ACOUSTIQUES, EN MILIEU HOMOGENE. PUIS NOUS ETUDIONS LA STABILITE ET LA PRECISION DE CETTE FAMILLE DE SCHEMAS NUMERIQUES EN MILIEU HETEROGENE. NOUS ETUDIONS EGALEMENT LES CONDITIONS ABSORBANTES EPONGE. ON TERMINE PAR UNE ESTIMATION D'ERREUR A POSTERIORI POUR L'EQUATION DES ONDES EN MILIEU UNIDIMENSIONNEL
Book Synopsis APPLICATION DE LA METHODE DE SOMMATION DE FAISCEAUX GAUSSIENS A L'ETUDE DE LA PROPAGATION ULTRASONORE EN MILIEU TURBULENT by : DAVID.. FIORINA
Download or read book APPLICATION DE LA METHODE DE SOMMATION DE FAISCEAUX GAUSSIENS A L'ETUDE DE LA PROPAGATION ULTRASONORE EN MILIEU TURBULENT written by DAVID.. FIORINA and published by . This book was released on 1998 with total page 119 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: CE MEMOIRE PRESENTE LES RESULTATS D'UNE ETUDE EXPERIMENTALE ET NUMERIQUE SUR LA PROPAGATION D'ULTRASONS AU SEIN D'UNE TURBULENCE THERMIQUE HOMOGENE ET ISOTROPE. UN MODELE NUMERIQUE BASE SUR LA REPRESENTATION DE LA TURBULENCE PAR SUPERPOSITION D'UN NOMBRE FINI DE MODES DE FOURIER ET LE CALCUL DU CHAMP ACOUSTIQUE PAR LA METHODE DE SOMMATION DE FAISCEAUX GAUSSIENS NOUS A PERMIS D'ETUDIER LA PROPAGATION D'UNE ONDE EMISE PAR UN POINT SOURCE DANS UN MILIEU TURBULENT BIDIMENSIONNEL. C'EST, A NOTRE CONNAISSANCE, LA PREMIERE TENTATIVE D'APPLICATION DE LA METHODE DE SOMMATION DE FAISCEAUX GAUSSIENS, QUI PEUT ETRE CONSIDEREE COMME UNE EXTENSION DE LA TECHNIQUE CLASSIQUE DES RAYONS, A L'ETUDE DE LA PROPAGATION D'ONDES ACOUSTIQUES EN MILIEU ALEATOIRE. CE MODELE EST BASE SUR LE PRINCIPE SUIVANT : LE MILIEU EST REPRESENTE PAR UN GRAND NOMBRE DE REALISATIONS INDEPENDANTES DE CHAMPS TURBULENTS POUR LESQUELLES NOUS CALCULONS LE CHAMP ACOUSTIQUE DE FACON DETERMINISTE. EN EFFECTUANT DES STATISTIQUES SUR L'ENSEMBLE DES REALISATIONS, NOUS OBTENONS DES GRANDEURS CARACTERISTIQUES DU CHAMP ACOUSTIQUE PERTURBE : VARIANCE DES FLUCTUATIONS DES TEMPS DE PARCOURS, VARIANCE NORMALISEE DES FLUCTUATIONS D'INTENSITE, DENSITE DE PROBABILITE DE L'INTENSITE. DANS LE CAS DES FAIBLES FLUCTUATIONS, LES RESULTATS OBTENUS POUR LES FLUCTUATIONS D'AMPLITUDE ET DE TEMPS DE PARCOURS SONT EN TRES BON ACCORD AVEC LES SOLUTIONS ANALYTIQUES DE REFERENCE. LORSQUE LE NIVEAU DES FLUCTUATIONS AUGMENTE, LE MODELE PREDIT LES EVOLUTIONS ATTENDUES. CEPENDANT, UNE GRANDE SENSIBILITE A LA PRESENCE DE CAUSTIQUES A PROXIMITE DES RECEPTEURS A ETE MISE EN EVIDENCE. DES CALCULS DANS LE DOMAINE TEMPOREL ONT EGALEMENT ETE MENES POUR ETUDIER LES EFFETS DE LE TURBULENCE SUR PROPAGATION D'UN SIGNAL DE TYPE IMPULSIONNEL. ILS FOURNISSENT UNE ILLUSTRATION DES VARIATIONS QUE PEUT ENGENDRER LA NATURE FLUCTUANTE DU MILIEU DE PROPAGATION. UN DISPOSITIF EXPERIMENTAL INSTRUMENTE DE THERMOCOUPLES ET DE TRADUCTEURS ACOUSTIQUES A ETE MIS EN PLACE POUR ETUDIER LA PROPAGATION ULTRASONORE EN EAU. LES MESURES REALISEES NOUS ONT PERMIS DE CARACTERISER CERTAINS PARAMETRES DE LA TURBULENCE PRESENTE AU SEIN DE NOTRE DISPOSITIF ET DE NOUS RENDRE COMPTE DES EFFETS DE LA TURBULENCE SUR LA PROPAGATION D'UN SIGNAL IMPULSIONNEL. LES MESURES ACOUSTIQUES POUR LE TEMPS DE PARCOURS ET LES FLUCTUATIONS D'AMPLITUDE SONT EN ACCORD AVEC LES THEORIES DE CHERNOV ET DE RYTOV. CES MESURES ONT EGALEMENT MONTRE L'IMPORTANCE DE CONNAITRE LE SPECTRE REEL DES FLUCTUATIONS THERMIQUES POUR PREDIRE CORRECTEMENT LE CHAMP ACOUSTIQUE PERTURBE ET LES LIMITATIONS DU SPECTRE ASSOCIE A UNE FONCTION DE CORRELATION GAUSSIENNE. ENFIN, UNE ETUDE DE LA DEFOCALISATION D'UNE ANTENNE PAR LA TURBULENCE A ETE EFFECTUEE NUMERIQUEMENT. AFIN DE CORRIGER LES ABERRATIONS LA TECHNIQUE DE RETOURNEMENT TEMPOREL A ETE UTILISEE AVEC SUCCES DANS LE CAS DE FAIBLES PERTURBATIONS POUR UNE TURBULENCE FIGEE. UN MODELE SIMPLE D'EVOLUTION TEMPORELLE DU MILIEU ENTRE LES PHASES DE RECEPTION ET DE REEMISSION DES SIGNAUX PAR L'ANTENNE A MONTRE L'IMPORTANCE DU DEGELEMENT DE LA TURBULENCE SUR LES PERFORMANCES DE LA TECHNIQUE DE RETOURNEMENT TEMPOREL ET LA NECESSITE DE SA PRISE EN COMPTE POUR DES APPLICATIONS INDUSTRIELLES.
Book Synopsis Propagation acoustique en milieu extérieur complexe by : Benjamin Cotté
Download or read book Propagation acoustique en milieu extérieur complexe written by Benjamin Cotté and published by . This book was released on 2008 with total page 230 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: La propagation acoustique en milieu extérieur fait intervenir des phénomènes physiques complexes, liés essentiellement aux variations de température et de vent dans la couche limite atmosphérique et aux frontières du domaine (effet de l’impédance du sol, de la topographie, ...). De plus, dans le contexte des trains `a grande vitesse (TGV), les sources de bruit sont étendues, en mouvement `a une vitesse relativement élevée, et de nature diverse (bruit de roulement, bruit d’origine aérodynamique, ...). Ce travail de thèse a pour but de modéliser la propagation du bruit des TGV en milieu atmosphérique, et de comprendre les phénomènes physiques associés `a ce type de propagation. La première partie de ce travail s’intéresse à l’effet de diffusion des fluctuations turbulentes de température et de vent sur les ondes acoustiques en présence d’une zone d’ombre acoustique. L’effet de diffusion d’une taille de structure turbulente donnée dépend de la fréquence acoustique et de la géométrie de propagation. Ce couplage entre échelles de turbulence, fréquence acoustique et géométrie est étudié `a l’aide d’outils de la théorie de la propagation des ondes en milieu aléatoire et de simulations d’ ́equation parabolique, afin d’estimer les plus petites et les plus grandes tailles de structure turbulente à prendre en compte dans une configuration donnée. Dans une deuxième partie, une méthode de résolution des équations d’Euler linéarisées par différences finies dans le domaine temporel est décrite. L’utilisation de schémas numériques optimisés permet d’appliquer ce modèle de propagation `a des configurations de propagation acoustique longue distance. Une des principales difficultés rencontrées avec les modèles temporels de propagation est la prise en compte de la réflexion des acoustiques sur un sol d’impédance finie. Des conditions limites d’impédance performantes d’un point de vue numérique sont proposées pour des modèles d’impédance couramment employés dans les études de propagation en milieu extérieur. Ces conditions limites sont obtenues en approchant l’impédance par des fonctions-type particulières, ce qui permet d’utiliser la méthode de convolution récursive. Elles sont validées dans des configurations de propagation bi- et tridimensionnelle, en considérant une atmosphère homogène puis une atmosphère stratifiée. Enfin, les applications spécifiques au bruit des TGV sont présentées dans une troisième partie. Dans un premier temps, un modèle de propagation du bruit des TGV basée sur une décomposition du train en un ensemble de sources ponctuelles équivalentes est d ́écrit. Les résultats de ce modèle sont comparés à des mesures réalisées à différentes distances de la voie de circulation en supposant les conditions de propagation homogènes. Le modèle de sources équivalentes est également couplé à un code d’ ́equation parabolique afin de prendre en compte l’effet d’un profil vertical de température ou de vent. Dans un deuxième temps, les phases d’approche et d’ ́eloignement de passages de TGV sont analysées afin de caractériser un phénomène de “grondement”. Dans certaines circonstances, il est en effet possible d’entendre un bruit similaire à un passage d’avion une dizaine de secondes avant ou après un passage de TGV, bruit qualifié de “grondement”. L’analyse s’appuie principalement sur des résultats expérimentaux, qui permettent de déterminer les caractéristiques du “grondement” et les circonstances dans lesquelles il se produit. Cette étude est complétée par des simulations d’ ́equation parabolique qui montrent l’importance du vent dans l’apparition de ce phénomène.
Book Synopsis Government Reports Announcements & Index by :
Download or read book Government Reports Announcements & Index written by and published by . This book was released on 1994 with total page 584 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt:
Book Synopsis MODELISATION ET SIMULATION NUMERIQUE DE LA FOCALISATION D'ONDES DE CHOC ACOUSTIQUES EN MILIEU EN MOUVEMENT. APPLICATION A LA FOCALISATION DU BANG SONIQUE EN ACCELERATION by : THIERRY.. AUGER
Download or read book MODELISATION ET SIMULATION NUMERIQUE DE LA FOCALISATION D'ONDES DE CHOC ACOUSTIQUES EN MILIEU EN MOUVEMENT. APPLICATION A LA FOCALISATION DU BANG SONIQUE EN ACCELERATION written by THIERRY.. AUGER and published by . This book was released on 2001 with total page 197 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: L'OBJECTIF DE CETTE ETUDE EST DE MODELISER ET DE SIMULER NUMERIQUEMENT LA FOCALISATION D'ONDES DE CHOC ACOUSTIQUES DANS UN MILIEU EN MOUVEMENT AFIN D'ESTIMER LA GENE ACOUSTIQUE AU SOL INDUITE PAR LA FOCALISATION DU BANG SONIQUE EN ACCELERATION. LA PROPAGATION CLASSIQUE DU BANG SONIQUE DE L'AVION JUSQU'AU SOL EST MODELISEE PAR L'ACOUSTIQUE GEOMETRIQUE. CELLE-CI TOMBE EN DEFAUT AU VOISINAGE DES CAUSTIQUES, QUI CORRESPONDENT A DES ZONES D'AMPLIFICATION DU CHAMP ACOUSTIQUE. LA THEORIE DE LA FOCALISATION DU BANG SONIQUE A ETE ETABLIE PA J. P. GUIRAUD EN 1965. AU VOISINAGE DE LA CAUSTIQUE, LE CHAMP DE PRESSION EST DECRIT A TRAVERS UNE THEORIE DE COUCHE LIMITE ET SE RACCORDE A L'ACOUSTIQUE GEOMETRIQUE LOIN DE LA CAUSTIQUE. LA FORME GENERALE DES SIGNAUX EST CONFORME A CELLE OBSERVEE LORS DES ESSAIS EN VOL MAIS LES CHOCS CONDUISENT A DES PICS INFINIS. POUR OBTENIR DES AMPLITUDES FINIES, IL EST NECESSAIRE DE PRENDRE EN COMPTE LES EFFETS NON LINEAIRES. IL EN RESULTE L'EQUATION DE TRICOMI NON LINEAIRE. LA PRESENCE D'UN VENT DE VITESSE INFERIEURE A 100KM/H, HYPOTHESE CONVENABLEMENT VERIFIEE PRES DU SOL, MODIFIE ESSENTIELLEMENT L'EPAISSEUR DE LA COUCHE LIMITE DE DIFFRACTION. POUR RESOUDRE L'EQUATION DE TRICOMI NON LINEAIRE, UN ALGORITHME ITERATIF, BASE SUR UNE VERSION INSTATIONNAIRE DE CETTE EQUATION, EST UTILISE. CET ALGORITHME EST INSPIRE DU CODE PSEUDO-SPECTRAL UTILISE POUR RESOUDRE L'EQUATION KZ. LA ROBUSTESSE DE LA METHODE NUMERIQUE EST DEMONTREE A TRAVERS DIFFERENTS TESTS ET LA VALIDATION DU CODE EST EFFECTUEE A L'AIDE DE LA LOI DE SIMILITUDE DE GUIRAUD. LES SIMULATIONS NUMERIQUES INDIQUENT QUE, SOUS L'INFLUENCE DES NON-LINEARITES, LES PICS DES SIGNAUX REFLECHIS SONT TRANSFORMES EN CHOCS FINIS TANDIS QUE LA POSITION DU MAXIMUM DE PRESSION EST DEPLACEE. L'APPLICATION AU BANG SONIQUE EN ACCELERATION MONTRE QUE CELLE-CI A UNE INFLUENCE FAIBLE ET CONDUIT A UN COEFFICIENT D'AMPLIFICATION DE L'ORDRE DE 3.
Book Synopsis Simulation de la propagation acoustique en présence d'écoulements quelconques et de structures solides par résolution numérique des équations d'Euler by : Stéphane Redonnet
Download or read book Simulation de la propagation acoustique en présence d'écoulements quelconques et de structures solides par résolution numérique des équations d'Euler written by Stéphane Redonnet and published by . This book was released on 2001 with total page 166 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: La présente étude s'inscrit dans le contexte général de l'aéroacoustique numérique. Cette discipline vise, via l'emploi de méthodes numériques, à la simulation des mécanismes de génération et de propagation sonores au sein d'écoulements turbulents éventuellement mis en présence de profils aérodynamiques. Lorsque la complexité de telles configurations rend inopérantes les méthodes intégrales usuelles, le recours à un outil numérique fondé sur la discrétisation des équations d'Euler est indispensable. Ce rapport rend compte d'un travail de thèse visant au développement d'un tel outil, plus spécifiquement dédié aux aspects propagatifs à proprement parler. La première étape a consisté en une investigation concernant la modélisation de la propagation de perturbations en présence d'écoulements et d'obstacles non triviaux par le biais des équations d'Euler. La deuxième étape, plus appliquée, a conduit au développement du code de simulation E3P (Propagation par Euler en Petites Perturbations) qui a permis de traiter une large gamme de problèmes de propagation aéroacoustique, offrant dans le même temps une validation et une illustration de la méthode mise en oeuvre.
