Etude de la propagation d'une impulsion sonore en atmosphère visco-thermique relaxante

par Jean Nezan

Thèse de doctorat en Acoustique

Sous la direction de Michel Bruneau.

Soutenue en 1993

à Le Mans .

mots clés

• Thermodynamique hors équilibre
• Son -- Propagation
• Acoustique -- Mesure

Résumé

Ce travail est consacre a l'etude de l'attenuation et du dephasage que subit une impulsion sonore lors de sa propagation en milieu dissipatif. Dans la premiere partie, en repartant des equations de la thermodynamique, une etude detaillee est menee afin de determiner quelles variables physiques sont affectees par la relaxation. Il apparait ainsi que ce phenomene ne modifie que la contribution de la temperature a l'entropie. L'equation de kirchhoff est ensuite calculee en tenant compte des effets relaxants, et apres un passage de cette derniere dans le domaine frequentiel, un coefficient d'attenuation complexe est extrait. La partie reelle correspond au coefficient d'attenuation rencontre dans la litterature; la partie imaginaire decrit le dephasage que subit l'onde au cours de sa propagation. La seconde partie est consacree a la validation du coefficient d'attenuation (module et phase) pour des frequences comprises entre 10 et 140 khz. Etant donne la gamme de frequences etudiees, les effets de diffraction sur le corps de la source et sur le bord des microphones sont particulierement sensibles et viennent perturber les mesures. Cependant, l'accord entre le calcul et la mesure est bon en depit de decalages systematiques en basses frequences. A partir de quelques tests simples, la troisieme partie cherche a evaluer la precision des resultats qui atteint 0,5 db pour l'attenuation et 2 degres pour la phase

Titre traduit

Study of the propagation of a sound pulse in viscous-thermal atmosphere with relaxation

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