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Propagation Des Ondes Acoustiques A Travers Un Milieu Turbulent
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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 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 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 Journal de Physique written by and published by . This book was released on 1991 with total page 640 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 une turbulence thermique by : Sylvie Chaize
Download or read book Propagation des ondes acoustiques à travers une turbulence thermique written by Sylvie Chaize and published by . This book was released on 1987 with total page 122 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt:
Download or read book PASCAL. written by and published by . This book was released on 1991 with total page 758 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt:
Book Synopsis Deuxième Congrès français d'acoustique by : José Roux
Download or read book Deuxième Congrès français d'acoustique written by José Roux and published by . This book was released on 1992 with total page 1202 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt:
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 Propagation des ondes acoustiques dans les milieux poreux by : Patrick Rasolofosaon
Download or read book Propagation des ondes acoustiques dans les milieux poreux written by Patrick Rasolofosaon and published by . This book was released on 1987 with total page 602 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: UNE PREMIERE PARTIE THEORIQUE EXPOSE EN DETAIL LA PROPAGATION DES ONDES ACOUSTIQUES DANS LES MILIEUX POREUX A TRAVERS LE MODELE POROVISCOELASTIQUE. ON MONTRE QUE LES EFFETS POROELASTIQUES NE SONT SUPERIEURS AUX EFFETS VISCOELASTIQUES QUI EN PRESENCE DE DISCONTINUITES PHYSIQUES OU D'ECHANGE HYDRAULIQUE ENTRE DIFFERENTS MILIEUX. TROIS EXPERIENCES DANS LA DEUXIEME PARTIE, CELLE DE PLONA, RESONANCE DES MODES DE LAMB, PROPAGATION D'ONDES A L'INTERFACE ROCHE FLUIDE. DANS LA TROISIEME PARTIE, ON ENVISAGE L'INVERSION DES MESURES ACOUSTIQUES
Book Synopsis Effet d'une turbulence cinématique sur la propagation des ondes acoustiques by : Philippe Blanc-Benon
Download or read book Effet d'une turbulence cinématique sur la propagation des ondes acoustiques written by Philippe Blanc-Benon and published by . This book was released on 1981 with total page 90 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt:
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 Exposés et communications présentés au Colloque hydrodynamique physique et instabilités by :
Download or read book Exposés et communications présentés au Colloque hydrodynamique physique et instabilités written by and published by . This book was released on 1976 with total page 304 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt:
Download or read book Mathematical Reviews written by and published by . This book was released on 1961-07 with total page 1716 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt:
Book Synopsis Sonic Experience by : Jean-François Augoyard
Download or read book Sonic Experience written by Jean-François Augoyard and published by McGill-Queen's Press - MQUP. This book was released on 2006-04-05 with total page 230 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Never before has the everyday soundtrack of urban space been so cacophonous. Since the 1970s, sound researchers have attempted to classify noise, music, and everyday sounds using concepts such as Pierre Shafer's sound object and R. Murray Schafer's soundscape. Recently, the most significant team of soundscape researchers in the world has been concerned with the effects of sounds on listeners.
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 1993-04 with total page 1774 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt:
Book Synopsis Quantum Mechanics, Volume 3 by : Claude Cohen-Tannoudji
Download or read book Quantum Mechanics, Volume 3 written by Claude Cohen-Tannoudji and published by John Wiley & Sons. This book was released on 2019-12-16 with total page 790 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: This new, third volume of Cohen-Tannoudji's groundbreaking textbook covers advanced topics of quantum mechanics such as uncorrelated and correlated identical particles, the quantum theory of the electromagnetic field, absorption, emission and scattering of photons by atoms, and quantum entanglement. Written in a didactically unrivalled manner, the textbook explains the fundamental concepts in seven chapters which are elaborated in accompanying complements that provide more detailed discussions, examples and applications. * Completing the success story: the third and final volume of the quantum mechanics textbook written by 1997 Nobel laureate Claude Cohen-Tannoudji and his colleagues Bernard Diu and Franck Laloë * As easily comprehensible as possible: all steps of the physical background and its mathematical representation are spelled out explicitly * Comprehensive: in addition to the fundamentals themselves, the books comes with a wealth of elaborately explained examples and applications Claude Cohen-Tannoudji was a researcher at the Kastler-Brossel laboratory of the Ecole Normale Supérieure in Paris where he also studied and received his PhD in 1962. In 1973 he became Professor of atomic and molecular physics at the Collège des France. His main research interests were optical pumping, quantum optics and atom-photon interactions. In 1997, Claude Cohen-Tannoudji, together with Steven Chu and William D. Phillips, was awarded the Nobel Prize in Physics for his research on laser cooling and trapping of neutral atoms. Bernard Diu was Professor at the Denis Diderot University (Paris VII). He was engaged in research at the Laboratory of Theoretical Physics and High Energy where his focus was on strong interactions physics and statistical mechanics. Franck Laloë was a researcher at the Kastler-Brossel laboratory of the Ecole Normale Supérieure in Paris. His first assignment was with the University of Paris VI before he was appointed to the CNRS, the French National Research Center. His research was focused on optical pumping, statistical mechanics of quantum gases, musical acoustics and the foundations of quantum mechanics.
