Méthodes numériques et modèles de sources aéroacoustiques fondés sur l'équation de Galbrun

Numerical methods and aeroacoustic source models based on Galbrun's equation

• Auteur / Autrice : Gwénaël Gabard
• Direction : Mabrouk Ben Tahar
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Mécanique
• Date : Soutenance en 2003
• Etablissement(s) : Compiègne

Mots clés

Mots clés contrôlés

Dynamique des fluides

Son -- Propagation

Modèles mathématiques

Méthode des éléments finis

Génie acoustique

Acoustique

Mots clés libres

Equation de Galbrun

Conditions de non-réflexion

Résumé

La propagation et la production de bruit dans les écoulements de fluides représentent un problème crucial pour de nombreuses applications industrielles en particulier les transports. Cette thèse a pour originalité d'utiliser un modèle peu employé, l'équation de Galbrun, pour modéliser la propagation acoustique dans les écoulements. Concernant les méthodes numériques, on présente une analyse de dispersion de plusieurs méthodes d'éléments finis pour la propagation aéroacoustique. D'autre part, plusieurs conditions de non-réflexion pour l'équation de Galbrun dans le domaine fréquentiel sont obtenues. On propose deux modèles de sources aéroacoustiques formulés à l'aide de l'équation de Galbrun. Le premier modèle est issu du modèle de source proposé pour les équations d'Euler linéarisées par Bailly et le second modèle est obtenu par la méthode des développements autour d'un écoulement incompressible initialement développée par Hardin et Pope.

Propagation and generation of sound in fluid flows represent an important problem for several industrial applications, particularly for transports. The main caracteristic of this thesis is the use of an original model, Galbrun's equation, to describe acoustic wave propagation in flows. Concerning numerical methods, a dispersion analysis is carried out for several finite element models for aeroacoustic propagation. Furthermore, several non-reflecting boundary conditions for Galbrun's equation in the frequency domain are derived. Two aerodynamic noise source models based on Galbrun's equation are proposed. The first one stems from the source term for the linearized Euler equations proposed by Bailly while the second is obtained with the E. I. F. Approach originaly proposed by Hardin and Pope.