Etude de la propagation acoustique en espace confiné en présence d'écoulement non isotherme par la méthode des éléments finis

par Emmanuel Redon

Thèse de doctorat en Acoustique

Sous la direction de J.-L. PEUBE.

Soutenue en 1996

à Poitiers ESIP .


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  • Résumé

    Les equations generales de la mecanique des fluides sont rappelees afin d'etablir les equations qui gouvernent la propagation acoustique dans les milieux non isothermes en mouvement. L'etude bibliographique des travaux realises sur le sujet nous conduit a traiter le probleme directement a partir des equations de l'acoustique lineaire. Les champs moyens de vitesse et de temperature, qui sont des parametres du probleme acoustique, sont ensuite decrits par des profils analytiques simples ou determines numeriquement a l'aide d'un logiciel de mecanique des fluides. La modelisation du comportement des ondes acoustiques dans les milieux confines en presence d'ecoulement non isotherme est developpee en utilisant la methode des elements finis. On presente les principales etapes de la discretisation qui permettent d'obtenir la forme matricielle du probleme. Sur cette base, un code de calcul a ete developpe a partir de la formulation vitesse-pression-masse volumique (uvpr) des equations primitives de l'acoustique. La determination des modes propres d'une cavite sans ecoulement permet de valider la methode. Les resultats numeriques sont compares avec la theorie pour le cas isotherme et avec ceux obtenus par la resolution de l'equation de helmholtz pour le cas non isotherme. L'etude de modes propres de cavites en presence d'ecoulement montre ensuite les modifications notables que subissent les champs acoustiques sous l'effet d'une couche limite laminaire ou turbulente. Les proprietes de la propagation des ondes harmoniques sont etudiees dans un guide d'onde uniforme et dans un resonateur a deux cols. Pour ce dernier, les champs moyens de vitesse et de temperature presentent une complexite proche des conditions reelles. Les spectres de reponse en amplitude et les courbes de perte par transmission permettent d'examiner les caracteristiques du resonateur en fonction des differents parametres mis en jeu

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Informations

  • Détails : 1 vol. (299 p.)
  • Annexes : 121 réf. bibliogr

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  • Bibliothèque : Université de Poitiers. Service commun de la documentation. Section Sciences, Techniques et Sport.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TS 96/POIT/2253
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