Laboratoire de Mécanique des Fluides et d'Acoustique - UMR 5509

LMFA - UMR 5509
Laboratoire de Mécanique des Fluides et d’Acoustique
Lyon
France


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Propagation en milieu inhomogène et effets non linéaires

Propagation en milieu inhomogène et effets non linéaires

Responsable : Sébastien Ollivier

Suite au développement de méthodes optiques pour la mesure en hautes fréquences d’ondes de choc faibles à l’échelle du laboratoire, nous pouvons observer des détails inaccessibles auparavant. Ces avancées vont permettre d‘étudier plus finement les interactions choc / frontière, notamment les effets de rugosité, les réflexions irrégulières, et la propagation en zones d’ombre (col. Université d’Etat de Moscou / MSU ; projet ANR Loreta - col. Institut Saint Louis). Un autre axe concerne la réalisation de sources impulsionnelles permettant de simuler en laboratoire une source de type « shaped sonic boom » différentes des ondes en N. Les études sur la calibration de microphones et le développement de capteurs de pression miniatures seront poursuivies (col. Lab. TIMA UMR 5159) avec pour objectif la mise au point de réseaux de capteurs pour l’antennerie acoustique, et les mesures de pression pariétale (LabCom P3A). Un axe historique du laboratoire est l’étude numérique de la propagation en milieu inhomogène dans le cadre de l’approximation paraxiale, cette approche continuera à être exploitée pour l’étude statistique des effets de la turbulence sur la propagation d’ondes de chocs dans l’atmosphère (col. MSU). L’étude de la propagation des infrasons à très grande distance dans l’atmosphère par résolution numérique directe des équations de la mécanique des fluides va se poursuivre (en collaboration avec le CEA-DASE et l’Institut Jean Le Rond D’Alembert dans le cadre du LRC-LETMA). Cette approche repose sur les développements algorithmiques initialement réalisés pour l’aéroacoustique numérique ; elle permet de prendre en compte effectivement dans les équations les effets non linéaires pour la propagation à grande distance dans l’atmosphère. Les objectifs sont d’effectuer les premières simulations tridimensionnelles et d’aboutir à une description satisfaisante de la turbulence atmosphérique avec cette approche directe. Cette approche directe va être aussi utilisée pour un nouveau champ d’application : la propagation en conduit avec matériaux absorbants en paroi et écoulement turbulent, afin de notamment caractériser les effets non linéaires et l’influence de l’écoulement sur le champ acoustique. En se basant sur une implémentation originale de la condition d’impédance, on visera par exemple à identifier les paramètres conduisant à une valeur optimale de cette impédance pour la réduction du bruit lors de la conception des nacelles de réacteurs (projet européen ENOVAL). Un autre domaine émergent est l’acoustique
médicale. Dans le cadre de CeLyA, la collaboration avec le LabTau (INSERM unité 1032) va se poursuivre, notamment sur l’étude des interactions écoulement basse vitesse / champ de cavitation ultrasonore. Une action transverse avec l’équipe « Fluides Complexes et Transfert » sur la simulation numérique de l’implosion de bulles va également démarrer.

Membres : Philippe Blanc-Benon, Didier Dragna, Marie-Annick Galland, Sébastien Ollivier, Frédéric Sturm

Mots clés : acoustique non-linéaire, propagation atmosphérique et sous-marine, méthodes inverses.