Propagation acoustique en présence d'écoulement (développement de techniques laser, traitement du signal et étude analytique)

Abstract

Divers aspects de la propagation acoustique en présence d écoulement sont abordés dans ce travail : développement de techniques Laser, traitement du signal associé, modélisation analytique. Une première étude permet d adapter la Vélocimétrie par Images de Particules à la mesure de champs de vitesse acoustique et d utiliser cette technique pour la mesure de profils de vitesses dans les couches limites de Stokes. Par ailleurs, une nouvelle méthode de traitement de signaux obtenus par Vélocimétrie Laser à effet Doppler est proposée pour l extraction de caractéristiques acoustiques dans un écoulement moyen. Les résultats de cette méthode sont avantageusement comparés à des résultats par mesures microphoniques et à ceux d autres méthodes de traitement de signal. Enfin, une solution analytique pour la propagation acoustique multi-modale en présence d écoulement laminaire en conduite circulaire est développée. Elle généralise les solutions connues et permet d analyser les effets du cisaillement.Acoustic propagation in the presence of mean flow is studied from different points of view : development of Laser techniques, of the signal processing and analytical modeling. Before considering acoustic velocity measurements in mean flow, the adaptation of Particle Image Velocimetry parameters to acoustic velocity field is conducted, allowing the measurement of acoustic velocity profiles in Stokes boundary layers. On the other hand, a new method of signal processing for Laser Doppler Velocimetry bursts is proposed for extraction of acoustic features in the presence of mean flow. Results of this method are satisfactorily compared with results obtained by microphonic antenna and those of other signal processing methods. Finally, the analytical solution of multi-modal acoustic propagation in circular duct in the presence of a laminar mean flow is developed. It generalizes solutions of more particular cases and allows a study of the influence of shear on acoustic propagation.POITIERS-BU Sciences (861942102) / SudocSudocFranceF