Simulation numérique du rayonnement sonore dans des géométries complexes en présence d'écoulements réalistes – AEROSON

La réduction des nuisances sonores dans le domaine des transports stimule actuellement un effort de recherche important en aéroacoustique. Il s?agit en particulier de développer des outils numériques de simulation pour mieux comprendre les phénomènes complexes d?interaction entre ondes sonores et écoulements. Si la simulation des mécanismes de production sonore par la turbulence a beaucoup progressé ces dernières années, le problème qui peut paraître plus simple (les équations sont linéaires) de l?influence d?un écoulement moyen sur la propagation acoustique semble paradoxalement avoir bénéficié d?un effort de recherche moins marqué. Notre objectif est le développement et la mise en ?uvre d?une méthode de simulation numérique du rayonnement sonore en présence d?un écoulement moyen subsonique, en régime fréquentiel, permettant de traiter les cas réalistes qui se présentent dans les applications industrielles. Un tel code serait fort utile pour les ingénieurs car il serait en mesure de leur fournir des données quantitatives intrinsèques (diagramme de rayonnement, fréquences de résonance?) qui pourraient ensuite être exploitées dans une démarche d?optimisation. Les progrès réalisés récemment par plusieurs équipes ouvrent des pistes pour réaliser cet outil : ? L'équipe Innovation Works d'EADS a développé une solution complète (PA2R) dans le cas potentiel axisymétrique, reposant sur un couplage entre éléments finis et équations intégrales. ? Le laboratoire POEMS et le CERFACS, en partenariat avec EADS, ont conçu une méthode alternative pour traiter le cas d'un écoulement non potentiel : cette méthode repose sur une discrétisation par éléments finis d'une formulation dite régularisée de l'équation de Galbrun. ? L'équipe Ondes Guidées du LAUM utilise quant à elle une stratégie multimodale pour traiter le problème en conduit non uniforme. ? L'équipe Ondes Guidées du LAUM et le laboratoire POEMS étudient la modélisation de ruptures d'impédance sur les parois. Dans le cadre de ce projet, nous nous proposons de mettre en commun ces expertises pour développer ensemble une solution, capable de traiter en régime fréquentiel les problèmes réalistes qui se posent dans l'industrie. Nous nous appuierons pour cela sur l'expérience du CERFACS dans le domaine du calcul intensif et de la mécanique des fluides numérique. Les liens d'EADS avec le service d'aéroacoustique d'Airbus permettront de définir des cas tests représentatifs de problèmes rencontrés par l'avionneur Les quatre équipes impliquées dans le projet ont déjà collaboré. Elles font partie du Groupe de Travail Thématique (GTT) « Modélisation physique et outils numériques : Comprendre et modéliser » du projet IROQUA. Le projet AEROSON que nous soumettons ici à l?ANR a obtenu le soutien de ce GTT lors de sa réunion à l?ONERA.