Simulations
Simulation du rayonnement sonore dans un jet
Description
Cette activité fait l'objet d'une collaboration entre POEMS et le CERFACS dans le cadre du projet ANR AEROSON.
L'objectif est de calculer par éléments finis le champ acoustique produit par une source périodique en temps, en présence d'un écoulement et d'une géométrie quelconques. L'approche retenue consiste à résoudre l'équation dite de Galbrun dont l'inconnue est la perturbation du champ de déplacement. Elle repose sur l'utilisation conjointe d'une technique de "régularisation" (ou d'augmentation) de l'équation et de couches absorbantes parfaitement adaptées (PML).Le terme de régularisation fait intervenir le rotationnel du champ de déplacement. (le tourbillon) qui satisfait une équation de convection. La méthode numérique consiste finalement à combiner des éléments finis nodaux pour l'équation de Galbrun augmentée et une méthode de Galerkin Discontinu pour le transport des tourbillons (cf. publi).
Résultats
On a représenté à gauche le profil du nombre de Mach de l'écoulement porteur qui correspond à un jet bidimensionnel. La figure de droite est un résultat de calcul : le cercle rouge représente le support de la source acoustique et le cadre extérieur correspond au domaine PML. Les couleurs à l'intérieur sont associées aux isovaleurs de la composante horizontale de la perturbation du champ de déplacement. On observe deux phénomènes superposés : d'une part, une onde acoustique dont la longueur d'onde est plus grande à l'aval qu'à l'amont. D'autre part, des stries obliques, localisées dans le jet, qui sont liées au transport des tourbillons générés par le cisaillement de l'écoulement porteur.
Publications
