Dissertations / Theses on the topic 'Rayonnement acoustique d'un turboréacteur'

Cette thèse traite du problème industriel de la modélisation et de la simulation numérique du rayonnement acoustique à l’entrée d’air des nacelles d’Airbus. Les hypothèses physiques subséquentes au contexte industriel précis conduisent à un modèle simplifié de propagation acoustique linéaire sur un écoulement porteur potentiel et non-linéaire. La modélisation de la source modale de bruit du moteur se traduit par une condition de bord exprimée par un opérateur Dirichlet-Neumann. L‘existence et l’unicité du problème mathématique général (auquel on a rajouté une condition de Sommerfeld convectée) de la perturbation potentielle et locale autour d’un écoulement uniforme sont démontrées. Un couplage discret alliant le potentiel acoustique (éléments finis de volume) et sa dérivée conormale de bord (éléments finis de frontière) par une équation intégrale est proposé. Le code informatique est validé analytiquement et comparativement. Les résultats originaux prouvent la n´ecessit´e de la prise en compte des non-linéarités de l’écoulement par des différences de plus de 5 décibels en champ lointain. Le positionnement optimal de la surface rayonnante et la possibilité d’adaptation de la méthode multiple rapide rendent ce couplage incontournable. Le modèle simplifié potentiel-linéaire, même si il n’est a priori apte qu’`a traiter l’entrée d’air, trouve toute sa justification en tant que brique d’un code global basé sur la décomposition de domaine. Finalement, soulignons l’avènement d’un élément fini axisymétrique naturel et dune alternative originale de calcul de l´écoulement non-linéaire par une méthode de point fixe
This thesis deals with the industrial problem of modelisation and numerical simulation of the acoustic radiation from fan duct air entry. The physical hypothesis subsequent to the industrial framework give way to a simplified model of linear acoustic propagation upon a non linear potential flow. Engine modal noise source modelisation requires acoustic boundary conditions through a Dirichlet-Neumann operator. Existence and uniqueness of the global mathematical problem (a convected Sommerfeld condition is added) of the potential and local perturbation from a uniform flow are prooved. A discrete coupling between the volumic acoustic potential (finite volumic elements) and its elliptic normal derivate (boundary finite element) through an integral equation is exhibed. Computing code is validated analytically and comparatively. Original results are described and prove the necessity to consider the nonlinearity of the flow by differences greater than 5 dBs in the far field acoustic diagrams. Optimal positionning of the radiating surface and the plugability of the fast multipole method make this coupling unmissable. Simplified potential-linear model, even if its range of validity is restricted to the fan duct air entry, gets his whole interest as a brick in a global domain decomposition code. By the way, lets mention the achievement of a natural axisymetric finite element and an alternative method to the calculus of the non linear flow by a fixed point method

Cette thèse traite du problème industriel de la modélisation et de
la simulation numérique du rayonnement acoustique à l'entrée d'air des nacelles
d'Airbus. Les hypothèses physiques subséquentes au contexte industriel
précis conduisent à un modèle simplifié de propagation acoustique linéaire sur
un écoulement porteur potentiel et non-linéaire. La modélisation de la source
modale de bruit du moteur se traduit par une condition de bord exprimée par
un opérateur Dirichlet-Neumann. L'existence et l'unicité du problème mathématique
général (auquel on a rajouté une condition de Sommerfeld convectée)
de la perturbation potentielle et locale autour d'un écoulement uniforme sont
démontrées. Un couplage discret alliant le potentiel acoustique (éléments finis
de volume) et sa dérivée conormale de bord (éléments finis de frontière) par une
équation intégrale est proposé. Le code informatique est validé analytiquement
et comparativement. Les résultats originaux prouvent la nécessité de la prise en
compte des non-linéarités de l'écoulement par des différences de plus de 5 décibels
en champ lointain. Le positionnement optimal de la surface rayonnante et
la possibilité d'adaptation de la méthode multipôle rapide rendent ce couplage
incontournable. Le modèle simplifié potentiel-linéaire, même si il n'est a priori
apte qu'à traiter l'entrée d'air, trouve toute sa justification en tant que brique
d'un code global basé sur la décomposition de domaine. Finalement, soulignons
l'avènement d'un élément fini axisymétrique naturel et d'une alternative originale
de calcul de l'écoulement non-linéaire par une méthode de point fixe.

Ce travail de thèse est consacré aux méthodes de décomposition de domaine de Schwarz sans recouvrement pour la résolution de problèmes industriels hautes fréquences d'acoustique en écoulement. Les méthodes de résolution en régime harmonique sont difficiles à paralléliser en raison de leur caractère oscillatoire, si bien que les méthodes actuelles sont limitées par une fréquence maximale, imposée par la mémoire disponible de l'ordinateur. Les méthodes de Schwarz sans recouvrement divisent le domaine en sous-domaines d'un point de vue continu et fournissent un cadre approprié en vue d'une parallélisation à mémoire distribuée. Le problème est résolu de manière itérative sur les inconnues d'interface, où la convergence rapide repose sur des conditions de transmission appropriées. La première partie de cette thèse est consacrée à la conception d'opérateurs de transmission adaptés à la propagation d'ondes harmoniques en milieu convecté et hétérogène. Dans ce cadre nous étudions deux catégories de conditions aux limites non-réfléchissantes qui fournissent des approximations locales de l'opérateur Dirichlet-to-Neumann. Dans un premier temps, des conditions aux limites absorbantes sont conçues basées sur l'analyse microlocale et le calcul pseudodifférentiel. Dans un second temps, la problématique de la stabilité acoustique en écoulement des couches parfaitement adaptées est abordée pour des domaines convexes par la transformation de Lorentz. La deuxième partie de cette thèse étend une méthode générique de décomposition de domaine à des problèmes d'acoustique en écoulement, et applique les conditions de transmission préalablement étudiées à des problèmes académiques simples. Nous expliquons le lien entre la méthode de Schwarz sans recouvrement et une factorisation algébrique LU par blocs du problème. Enfin, nous proposons une mise en œuvre parallèle et montrons l'intérêt de l'approche au rayonnement acoustique tridimensionnel de l'avant d'un turboréacteur d'avion
This PhD project is devoted to non-overlapping Schwarz domain decomposition methods for the resolution of high frequency flow acoustics problems of industrial relevance. Time-harmonic solvers are difficult to parallelize due to their high-oscillatory behaviour, and current solvers quickly reach an upper frequency limit dictated by the available computer memory. Non-overlapping Schwarz methods split the domain into subdomains at the continuous level and provide a suitable setting for distributed memory parallelization. The problem is solved iteratively on the interface unknowns, where the keystone for quick convergence relies on appropriate transmission conditions. The first part of this thesis is devoted to the design of transmission operators tailored to convected and heterogeneous time-harmonic wave propagation. To this end we study two non-reflecting boundary techniques that provide local approximations to the Dirichlet-to-Neumann operator. On the one hand, Absorbing Boundary Conditions are designed based on microlocal analysis and pseudodifferential calculus. On the other hand, the convected acoustic stability issue is addressed for Perfectly Matched Layers in convex domains with Lorentz transformation. The second part of this thesis describes how to adapt a generic domain decomposition framework to flow acoustics, and applies the newly designed transmission conditions to simple academic problems. We explain the relation between the non-overlapping Schwarz formulation and an algebraic block LU factorization of the problem. Finally we propose a parallel implementation of the method and show the benefit of the approach for the three-dimensional noise radiation of a high by-pass ratio turbofan engine intake

L'utilisation des méthodes numériques est désormais requise pour évaluer les performances acoustiques des nouvelles technologies envisagées pour améliorer la réduction du bruit rayonné par les entrées d'air de turboréacteur. Notre travail consiste à comparer les résultats en champ lointain fournis par quatre méthodes radicalement différentes et étudier l'origine des écarts observés. Par ailleurs, nous analysons séparément les différents phénomènes physiques intervenant dans le cadre de la propagation et du rayonnement acoustique au sein d'un écoulement potentiel, en présence de matériaux absorbants sur les parois du conduit. La méthode analytique, fondée sur la théorie modale et la technique de Wiener-Hopf est considérée ici comme la référence. Nous mettons en évidence des domaines de validité fréquentiels pour chacune des méthodes et insistons sur leur complémentarité. À basse fréquence, les méthodes numériques intégrales et FEM donnent les mêmes résultats en absence d'écoulement. Les principaux écarts par rapport aux résultats de la méthode analytique sont dus à la différence de forme de la lèvre considéré dans chaque méthode, arrondie ou à bords vifs. Le bon accord entre les résultats numériques et des résultats de mesures dans des configurations traitées complexes est essentiel pour compléter la validation et montrer l'intérêt de ces méthodes. Nous introduisons le concept d'écoulement quasi uniforme dans la méthode intégrale pour tenir compte des conditions aux limites sur les parois : les comparaisons avec les résultats analytiques montrent le bien-fondé de cette approximation. À haute fréquence, il est nécessaire d'utiliser une méthode asymptotique. La méthode choisie est basée sur la sommation des faisceaux gaussiens et se révèle pertinente pour effectuer des calculs multimodaux sur une plage angulaire dépendant de la fréquence et de la présence ou non de matériaux absorbants. Les différences observées sur le rayonnement des modes sont essentiellement dues à l'absence de prise en compte de la diffraction dans la solution asymptotique. Enfin, les études effectuées dans le cas d'un écoulement non uniforme et potentiel montrent que le paramètre aérodynamique fondamental est la valeur de la vitesse de l'écoulement à la source. De plus, les effets de réfraction au voisinage de la lèvre modifient le rayonnement de manière plus importante que les effets de convection par l'écoulement extérieur. La prise en compte d'un écoulement plus réaliste dans le modèle est abordée à la fin du mémoire en vue d'effectuer des comparaisons avec des mesures en soufflerie ou au banc statique.

Le secteur des transports ferroviaires en France est marqué par un dynamisme lié notamment à l'essor du réseau à grande vitesse et à la réimplantation du tramway dans de nombreuses agglomérations. Dans ce contexte, la réduction des nuisances sonores apparaît comme un enjeu majeur pour son développement. Afin d'agir efficacement à la source, il est indispensable d'identifier et d'étudier précisément les sources responsables de ces nuisances au passage des véhicules. Parmi les approches possibles, les antennes microphoniques et les traitements associés sont particulièrement adaptés à la caractérisation des sources ponctuelles mobiles, omnidirectionnelles et décorrélées.Pour les vitesses inférieures à 300 km/h, le bruit de roulement constitue la source principale du bruit ferroviaire ; il résulte du rayonnement acoustique des éléments tels que les roues, le rail et les traverses. Le rail, dont la contribution au bruit de roulement est prépondérante aux moyennes fréquences (entre 500 He et 1000 Hz environ), est une source étendue et cohérente pour laquelle les principes classiques de traitement d'antenne ne sont pas adaptés.La méthode de caractérisation proposée dans cette thèse est une méthode inverse d'optimisation paramétrique utilisant les signaux acoustiques issus d'une antenne microphonique. Les paramètres inconnus d'un modèle vibro-acoustique sont estimés par minimisation d'un critère des moindres carrés sur les matrices spectrales mesurée et modélisée au niveau de l'antenne. Dans le modèle vibro-acoustique, le rail est assimilé à un monopôle cylindrique dont la distribution longitudinale d'amplitude est liée à celle des vitesses vibratoires. Pour le calcul de ces vitesses, les différents modèles proposés mettent en évidence des ondes vibratoires se propageant dans le rail de part et d'autre de chaque excitation. Chacune de ces ondes est caractérisée par une amplitude au niveau de l'excitation, un nombre d'onde structural réel et une atténuation. Ces paramètres sont estimés par minimisation du critère, puis utilisés pour reconstruire le champ acoustique.Dans un premier temps, des simulations sont réalisées pour juger des performances de la méthode proposée, dans le cas d'excitations ponctuelles verticales. En particulier, sa robustesse est testée en présence de bruit ou d'incertitudes sur les paramètres supposés connus du modèle. Les effets de l'utilisation de modèles dégradés sont également étudiés. Concernant l'estimation des amplitudes, les résultats ont montré que la méthode est particulièrement robuste et efficace pour les excitations les plus proches de l'antenne. En revanche, pour l'estimation des autres paramètres, les performances sont supérieures pour les positions d'antenne excentrées. De manière générale, le nombre d'onde est correctement estimé sur l'ensemble des fréquences étudiées. Dans les cas à faible atténuation, un traitement classique par formation de voies en ondes planes suffit. En ce qui concerne l'estimation de l'atténuation, la faible sensibilité du critère limite l'efficacité de la méthode proposée.Enfin, certains résultats obtenus à partir des simulations ont été vérifiés lors de mesures in situ. L'excitation d'un rail expérimental par un marteau de chocs a tout d'abord permis de valider le modèle vibratoire pour la flexion verticale. Pour tester la méthode d'optimisation paramétrique, le rail a également été excité verticalement à l'aide d'un pot vibrant. Les principaux résultats des simulations ont été retrouvés, et des comportements particuliers relatifs à la présence de plusieurs ondes dans le rail ont été observés, ouvrant des perspectives de généralisation du modèle vibratoire utilisé.

Le travail présenté dans ce mémoire porte sur la modélisation de la propagation acoustique dans les conduits d’éjection de turboréacteur et du rayonnement correspondant vers l’extérieur. Le propos est, d’une part, de développer des méthodes de calcul analytiques permettant de modéliser le problème de façon souple et rapide et, d’autre part, d’évaluer la pertinence de différentes méthodes numériques, indispensables pour tenir compte de façon plus réaliste de la géométrie du problème et des conditions aérodynamiques. L’étude s'inscrit dans une démarche d’analyse progressive, en partant de configurations simples pour intégrer les éléments de complexité physiques les uns après les autres (traitements acoustiques, géométrie complexe, écoulements uniforme et non uniforme…). À chaque étape, les résultats des différentes méthodes sont comparés et l’influence des principaux paramètres du problème est analysée. La solution de référence est donnée ici par une méthode de calcul analytique basée sur la théorie modale en conduit annulaire de section constante. Le rayonnement en champ lointain est calculé, pour un corps central tronqué sur la section de sortie, par l’approximation de la membrane bafflée, et pour un corps central infini, par la technique de Wiener-Hopf. Ce dernier modèle, en particulier, prend en compte l’influence, sur le champ de pression rayonné, d’une condition de Kutta appliquée au bord de fuite de l’éjection. À basse fréquence, les méthodes numériques BEM et FEM aboutissent aux mêmes résultats en l’absence d’écoulement. Les comparaisons entreprises avec des mesures expérimentales sont très satisfaisantes, confirmant la pertinence des modèles théoriques. Lorsqu’un écoulement uniforme est pris en compte, les méthodes BEM et FEM convergent, respectivement, vers les solutions analytiques avec et sans condition de Kutta appliquée au bord de fuite. Le comportement particulier de chacune des méthodes est attribué à la variable de base considérée dans les codes de calcul, à savoir la pression ou le potentiel acoustiques. À haute fréquence, l’approche asymptotique par sommation de faisceaux gaussiens conduit à des résultats peu satisfaisants, les limitations de la méthode étant probablement dues à l’absence de modèle de diffraction dans la formulation actuelle. Plusieurs facteurs géométriques influencent la propagation acoustique à l’intérieur du conduit d’éjection secondaire. L’élément le plus critique est la présence des bifurcations, qui entraîne des recompositions modales du champ sonore d’autant plus fortes que les ondes incidentes se propagent avec une composante azimutale élevée (rotation du champ acoustique). Un modèle analytique est développé pour rendre compte de ces recompositions modales et sa pertinence est confirmée par comparaison des résultats avec la méthode BEM. À l’extérieur des conduits, l’influence du mât-réacteur et de la forme précise du corps central sur le champ rayonné en direction du sol se révèle plus limitée. L’effet des couches de cisaillement prenant naissance aux bords de fuite de l’éjection est en revanche conséquent. La réfraction des ondes induite par une discontinuité de vitesse de part et d’autre d’une ligne de glissement (modèle de Munt) semble correctement modélisée par la méthode FEM, pourtant limitée en théorie à un modèle d’écoulement porteur irrotationnel. L’influence des gradients de densité et de température, en revanche, n’est pas bien reproduite
This work deals with the modeling of the acoustic propagation inside turbofan exhaust ducts and the corresponding radiation to the outside. The main objectives are, first, to develop analytical methods, enabling fast and flexible simulations of the problem, and second, to assess the relevance of different numerical methods, now indispensable to account for more realistic geometries and aerodynamic conditions. The study is performed following a progressive process, beginning with simplified configurations to integrate the elements of physical complexity one by one (presence of acoustic liners, realistic geometry, uniform and non-uniform mean flows…). At each stage, the results of the different methods are compared and the influence of the principal parameters is analyzed. The reference solution is given here by an analytical method based on the modal theory for annular ducts with constant cross section. The far field radiation is calculated, in the case of a hub truncated at the exit plane, using the flanged duct approximation, and for an infinite hub, with the aid of the Wiener-Hopf technique. In this last model, the possibility of vortex shedding from the duct trailing edge is included by application (or not) of a Kutta condition. At low frequency, and in the absence of mean flow, the Boundary and the Finite Element Methods (BEM and FEM) give the same results. The comparisons with measurements are also very good, confirming the relevance of the theoretical models. In the presence of a uniform mean flow, the BEM and the FEM respectively tend to the analytical solutions obtained with and without the Kutta condition imposed at the edge. The particular behavior associated to each method is thought to be related to the acoustic variable considered in the codes, i. E. Acoustic pressure or potential. At high frequency, the results of the Gaussian Beam Summation approach are found to be unsatisfactory, probably because of the absence of any diffraction model in the current code formulation. Several geometrical factors influence the acoustic propagation in the secondary exhaust duct (By-Pass). The most critical point lies in the presence of two bifurcations that induce modal redistributions increasing with the rotation of the incident wave inside the duct. An analytical model for sound propagation in a bifurcated duct is presented and validated by comparison with BEM results. Outside the ducts, the influence of the pylon and the after-body real geometry on the radiation to the ground seems to be more limited. Conversely, the effect of shear layers generated at the duct trailing edges is significant. In spite of theoretical restrictions, the waves refraction due to flow mismatches across a vortex sheet (Munt’s model) seems to be relatively well predicted by the FEM potential formulation. The impact of density or temperature gradients, however, is not well reproduced

Le piano, comme tous les instruments a cordes, rayonne de l'energie grace au couplage de ses cordes avec une plaque : la table d'harmonie. Dans ce travail, les vibrations de la table d'harmonie d'un piano droit sont etudiees avec les techniques d'analyse modale. Dix modes sont ainsi mis en evidence dans la plage frequentielle 50-350 hz. Tous ces modes presentent de bonnes similitudes avec des modes de plaques minces isotropes en appui simple vibrant en flexion pure. Les deformees modales sont ensuite utilisees pour calculer le rayonnement des modes de la table d'harmonie. La encore, le parallele avec le rayonnement des modes d'une plaque mince est effectue. On retrouve, pour la table d'harmonie, l'existence d'une frequence (frequence de coincidence) en dessous de laquelle les modes rayonnent tres peu d'energie. Le modele de la table d'harmonie fourni par l'analyse modale ainsi que les algorithmes de calcul de rayonnement sont valides par comparaison avec des mesures, apres quoi le rendement de la table d'harmonie est calcule. Il apparait qu'une forte proportion de l'energie est dissipee dans la plaque et non transmise au champ acoustique ; le parallele avec les plaques isotropes permet de prevoir que cette proportion pourrait etre inversee moyennant un changement de geometrie. Certains auteurs s'accordent a penser que les caracteristiques de rayonnement d'un instrument sont perceptivement importantes, et qu'ainsi, une reproduction de ces caracteristiques permettrait d'ameliorer la diffusion sur haut-parleurs. Dans la derniere partie de ce travail une methode de reproduction de figures de directivite a l'aide de sources multi-haut-parleurs est presentee. Elle est ensuite appliquee a une source dodecaedrique composee de douze haut-parleurs groupes en quatre sous-ensembles independants pour reproduire les premieres harmoniques spheriques. Les resultats sont presentes pour deux dispositifs : le meilleur des deux dispositifs nous a permis d'obtenir une bonne reproduction des directivites cibles sur la plage frequentielle 100-1000 hz. Les causes de ces limitations sont en basses frequences la directivite des haut-parleurs (trop omnidirectifs) et en hautes frequences la distance entre les haut-parleurs.

"Afin d'augmenter le spectre d'absorption des matériaux acoustiques usuels, le Centre Acoustique du LMFA développe le concept de matériau hybride combinant absorption passive et active. On montre qu'il est possible d'obtenir une absorption maximale si on applique, par contrôle actif, une simple réduction de la pression acoustique en face arrière d'un matériau aux propriétés "bien choisies". Il est question dans cette thèse de l'optimisation de la partie active de la cellule avec la conception de la source de contre-bruit adaptée, incluant les couplages vibroacoustiques induits par les cavités et l'effet du tissu résistif, menée en parallèle avec le développement d'un algorithme feedback numérique multi-voies diagonalisé à structure IMC. Quatre cellules actives indépendantes en parallèle ont fonctionné avec succès dans un conduit avec écoulement et des réductions très importantes ont été obtenues avec un comportement tout à fait satisfaisant de la partie active des absorbants. "
In order to increase the frequency band of absorption of usual porous materials, the "Centre Acoustique du LMFA" works on the design of hybrid materials using passive and active absorption. The basic principle consists in vanishing by active control the pressure at the rear face of the material, with well-suited characteristics, to achieve a maximum absorption. This thesis deals with the optimisation of the active part, which means a design of a powerful secondary source, including vibroacoustic coupling from the cavities and the effect of wiremesh and the implementation of a digital feedback diagonalised IMC control algorithm. An experiment using four independent cells proves the good functioning of the controller in a duct with flow : very important noise reductions were achieved in the low frequency band

Ce travail s'insère dans le cadre de la discrétion acoustique des navires et concerne le rayonnement acoustique de coques cylindriques finies, munies de raidisseurs, immergées en fluide lourd ou léger et revêtues de matériau de masquage. La méthode de de calcul employée est intégro-modale. Ainsi, la réponse vibre-acoustique de la coque raidie sous charge fluide est décomposée dans la base des modes de coque non raidie. . , in vacuo. La pression dans le fluide est exprimée sous forme intégrale à partir d'un potentiel de simple couche. La prise en compte du matériau de masquage est effectuée soit à partir d'un modèle à réaction localisée, soir à partir de développements asymptotiques dans l'épaisseur des équations de Navier. La programmation de la méthode donne lieu à une exploitation numérique de nombreux résultats, notamment en puissance rayonnée, vitesse quadratique radiale, facteur de rayonnement, pression rayonnée en champ lointain et à une comparaison théorie expérience satisfaisante. Les notions de modes Equi-amortis, hyper-amortis, non-amortis par le rayonnement sont mis en évidence, permettant d'élucider les phénomènes typiques rencontrés sur la structure immergée. Une comparaison numérique entre les deux modèles de matériau de masquage est effectuée et les réductions de bruit rayonné en fonction des paramètres mécaniques de la couche sont calculées.

On etudie le rayonnement acoustique engendre par un ecoulement subsonique autour de cylindres de section circulaire. Dans une premiere partie, des methodes de mesure bidimensionnelles de l'intensite acoustique sont utilisees pour caracteriser le champ sonore du a un cylindre isole, a surface lisse ou a rugosite fine aleatoire. La seconde partie est une determination experimentale des pressions parietales sur un ou deux cylindres consideres comme des maquettes de cables de transport electrique, et ayant en consequence une structure de surface a rugosite forte et periodique. Les lois de coherence dans une section ou en envergure, ainsi que les fonctions de reponse en frequence des pressions instationnaires entre les deux cylindres sont donnees. Dans la troisieme partie est propose un modele numerique plan de rayonnement acoustique d'un ensemble de monopoles places dans ce plan. En introduisant les parametres issus des experiences ci-dessus, un modele de calcul du bruit du, a un ou deux cables de transport electriques places l'un derriere l'autre, est enfin presente

L'aéroacoustique des cavités constitue une problématique majeure pour l'industrie aéronautique en ce qui concerne la réduction du bruit d'un avion en phase d'atterrissage. Parmi les différents outils d'analyse d'un tel écoulement, la théorie de stabilité linéaire fournit un moyen simple d'investigation. Dans la bibliographie afférente, on trouve surtout des études fondamentales (bas nombres de Reynolds, cavités rectangulaires). Notre étude s'est concentrée sur la stabilité d'un cas plus appliqué issu d'expérimentations réalisées à l'ECL dans le cadre du projet AEROCAV. Précisément, nous étudions l'écoulement sur une paroi plane présentant une cavité cylindrique pour une vitesse incidente de 70 [m/s] correspondant à un nombre de Reynolds important basé sur le diamètre de la cavité (460 000). Une simulation des grandes échelles a par ailleurs été réalisée à l'ONERA DSNA. La partie moyenne de cette simulation sert d'écoulement de base pour l'étude de stabilité, la partie instationnaire d'éléments de comparaison. L'étude de stabilité est conduite dans le plan médian à la cavité situé dans l'axe de l'écoulement principal. Dans ce plan, l'écoulement présente deux directions d'inhomogénéité, c'est pourquoi une théorie dite globale 2D a été mise en œuvre pour l'étude de stabilité d'une telle configuration. La g"ométrie utilisée (plan médian de la cavité cylindrique) présente l'intérêt d'avoir des résultats de mesure mais l'inconvénient de nécessitéer une modélisation limitée au plan médian. Pour cette raison, nous avons souhaité appliquer la même approche de stabilité à des écoulements sur des cavités rectangulaires. Une étude paramétrique vis-à-vis de la vitesse incidente a été réalisée et confirme les résultats de la cavité cylindrique. Le calcul de stabilité a permis de mettre en évidence l'émergence des modes de Kelvin-Helmholtz qui semblent coïncider avec les modes dits de Rossiter. Cela permet une réinterprétation de la formule de Rossiter d'un point de vue stabilité. Par ailleurs, une simulation sur cavité rectangulaire avec vitesse incidente variable a permis de mettre en évidence le changement de mode impliqué dans la résonance de la cavité par une analyse HR d'un senseur de pression. Ce calcul permet une caractérisation et une compréhension du phénomène de sélection de mode émis par la cavité.

En phase d’approche, le bruit rayonné par l’entrée d’air des turboréacteurs est principalement dû aux interactions entre le rotor et le stator. Cependant les ondes de choc (ou ondes en N) générées par le rotor en régime transsonique peuvent devenir une source de bruit dominante durant le décollage et la montée de l’appareil. L’étude des ondes en N nécessite de se concentrer sur deux processus majeurs : 1) la génération des chocs par un rotor parfait (dont toutes les aubes sont identiques) et par un rotor réel (en tenant compte des irrégularités géométriques des aubes), et 2) la propagation de ces ondes en N à travers la nacelle, produisant du bruit dont le spectre se compose des harmoniques de la fréquence de passage des aubes pour un rotor régulier, et des harmoniques aux fréquences multiples de la rotation du rotor (FMR) pour un rotor irrégulier. Plusieurs approches analytiques et numériques ont été développées durant les 40 dernières années.Cette thèse relate dans un tout premier temps les principales théories de la propagation des ondes de choc ainsi que les modèles majeurs de génération de FMR. Une attention particulière est portée sur les liens entre les équations générales de la mécanique des fluides et ces modèles de propagation non linéaire afin de mettre en évidence les différentes hypothèses formulées dans ces modèles. Dans un deuxième temps, les principales méthodes semi-analytiques de génération et de propagation des chocs seront évaluées et comparées en les appliquant à des configurations de turboréacteurs. En outre, un nouveau modèle de génération de FMR basé sur des considérations géométriques est élaboré par l’intermédiaire d’une campagne d’essais comportant d’une part des mesures de signaux de pression dans la nacelle et d’autre part les mesures des angles de calage des aubes pendant le fonctionnement du moteur. Le deuxième volet de la thèse concerne le développement d’une méthodologie de simulation numérique basée sur l’utilisation du code elsA de l’ONERA en résolvant les équations d’Euler (approche CAA). L’objectif de cette approche est de s’affranchir des limitations des modèles de propagation semi-analytiques et de tenir compte de la géométrie réelle de la nacelle ainsi que d’un écoulement réaliste. Des ondes de choc régulières et irrégulières sont directement injectées dans un plan proche de la soufflante et se propagent en remontant l’écoulement. Ces ondes de choc sont injectées par l’intermédiaire d’une condition limite de non-réflexion qui nécessite d’imposer le champ conservatif. La signature des chocs peut provenir d’un RANS, de mesures ou d’un signal analytique. Étant donné que les mesures ou le signal théorique ne permettent d’obtenir que la pression, une méthode de reconstruction du champ conservatif à partir des variations de pression induites par le choc a été élaborée. Cette méthode d’injection est tout d’abord appliquée à un conduit annulaire infiniment mince et validée par la méthode de propagation semi-analytique de McAlpine & Fisher. Ensuite, les effets de propagation 3D sont étudiés en augmentant l’épaisseur du conduit. Enfin, la méthode CAA est appliquée à des configurations de turboréacteurs modernes et des ondes de choc régulières et irrégulières sont propagées numériquement. Les résultats sont comparés aux solutions RANS ainsi qu’aux mesures disponibles
Whereas the sound radiated from the inlet of turbofans is mainly due to rotor–stator interactions in approach flight, the shock waves (or N-waves) emitted by the rotor at transonic rotation speeds can be a dominant noise source during takeoff and climb. The study of N-waves needs to take account of two main processes: 1) the generation of N-waves for a perfect rotor (in which all blades are identical) and for a real rotor (considering small geometrical blade dispersion), and 2) the N-wave propagation through the inlet duct producing the blade passing harmonics for a perfect rotor, and the multiple pure tones (harmonics of the rotation frequency) for a real rotor. Several analytical and numerical approaches have been investigated for the past 40 years.This thesis first intends to relate the main propagation theories and to address the foremost MPT generation method hypotheses. The links between fluid dynamics equations and practical non-linear theories currently adopted are emphasized and discussed. In a second step, the main relevant semi-analytical methods are cross-checked by applying them to representative turbofan configurations. Moreover, a novel model of irregular N-wave generation based on geometrical considerations is investigated thanks to test data related to in-duct pressure signatures and blade stagger angle measurements during the engine operation. Then, a second part of the work investigates a numerical strategy based on elsA ONERA code, solving the full Euler’s equations (CAA approach). The objective is to prevent from the limitations of 2D analytical models and to take into account actual inlet geometry and realistic convection flow. Regular and non-regular shock waves are directly injected in a plane close to the fan and propagated through the inlet. These shock waves are injected through a non-reflective boundary condition which requires the conservative field. The initial shock description near the fan is provided either by a RANS computation or by experiment, or else from analytical model. As experiment or analytical signals only provide pressure signatures, a theory is set up to re-built the whole conservative field from the basis of a pressure shockwave. This injection method is firstly applied on an infinitely narrow annular duct and validated through the comparison with the McAlpine & Fisher analytical method. Then, the 3D propagation effects are pointed out by increasing the duct height. Finally, the CAA method is applied on actual intake geometry of modern turbofan demonstrators, and propagation of regular and irregular shock-waves are simulated. The numerical results are compared to RANS solutions and to available measurements

Nous présentons, dans ce travail, une nouvelle formulation variationelle par équations intégrales pour l'étude du rayonnement acoustique en présence d'un écoulement non uniforme. Cette formulation est basée sur la prise en compte d'une partie de l'opérateur, qui gouverne le problème, par équations intégrales, l'autre partie, qui représente l'effet de l'écoulement, est prise par éléments finis. La représentation intégrale implicite du potentiel des vitesses acoustiques complexes obtenue a l'avantage d'une part de tenir compte d'une manière directe de la condition de rayonnement à l'infini et d'autre part de limiter le domaine d'intégration à celui où l'effet de l'écoulement est significatif. L'association à cette représentation intégrale d'une formulation variationnelle permet d'une part d'éviter le calcul de la partie finie des intégrales singulières et d'autre part d'aboutir après discrétisation par éléments finis à un système algébrique symétrique implicite qui est résolu par un processus itératif. Les résultats numériques obtenus par cette formulation pour des problèmes plans et axisymétriques, ont permis de mettre en évidence l'importance de la prise en compte de l'effet de l'écoulement dans un calcul prévisionnel.

Comment une houle reguliere influence-t-elle le rayonnement acoustique d'un corps immerge lorsque la longueur d'onde de la houle et celle du son sont du meme ordre? pour une periode de houle de quelques secondes, ceci correspond a une frequence acoustique tres basse, de l'ordre de quelques hertz. Ce probleme est non lineaire. Cependant, les phenomenes physiques en jeu, acoustique et houle, que nous considerons etant de faible amplitude, nous developpons la solution du probleme en serie asymptotique. Il apparait ainsi un probleme au premier ordre ppo d'acoustique classique ignorant la houle et un probleme au second ordre pso traduisant la diffraction des ondes acoustiques par la surface libre deformee et en mouvement. Nous entreprenons ensuite l'etude d'une source acoustique ponctuelle. Nous considerons le probleme en regime harmonique etabli. Alors que le ppo est bien pose, le pso ne l'est pas, faute d'une condition analogue a la condition de rayonnement dans le ppo. Nous etablissons la solution du pso a l'aide du principe d'amplitude-limite. Enfin, nous traitons le cas du corps rayonnant. Le ppo en regime periodique etabli est traite par la methode de couplage elements-finis representation integrale. Quant au pso, il est decompose par linearite en deux problemes. Le premier ignore la presence du corps et est de meme nature que le pso de la source acoustique ponctuelle. Sa solution en est donc deduite. Un second probleme prend en compte la presence du corps. Il est du meme type que le ppo et est resolu de la meme facon en utilisant donc la meme condition de rayonnement

Ce mémoire présente la définition et la conception d'un outil expérimental destine à l'étude des problèmes de propagation et de rayonnement acoustique en présence d'un écoulement non uniforme. Cet outil comporte essentiellement : - une soufflerie de section variable équipée d'un ventilateur contrarotatif pour assurer la création d'un écoulement non uniforme avec un nombre de Mach local pouvant varier de 0,2 à 0,8 et, a la fois, d'un champ sonore cohérent propagatif à fréquences discrètes, et - un ensemble des moyens d'acquisition et de traitement des données apte à la caractérisation en détails des champs aérodynamique et acoustique créés. La validation de cet outil a été réalisé en effectuant un ensemble d'essais à un régime nominal du ventilateur employé pour caractériser la performance aérodynamique du montage et en la comparant avec celle prévue dans la phase de conception. Sur le plan acoustique, le modèle fréquentiel de Goldstein est étendu pour prédire l'émission de bruit sous les effets d'interactions entre les deux rotors contrarotatifs du ventilateur. Les mesures effectuées et un ensemble d'éléments de réflexion sur la façon dont le champ acoustique se propage ont apporte une contribution expérimentale pour l'analyse des interactions entre un champ aérodynamique non uniforme à vitesse élevée et un champ acoustique propagatif de fréquences discrètes.

L'objectif de ce travail de thèse est la conception d'un système de haut-parleurs transportable, capable de générer un champ sonore prédéfini et focalisé avec un contraste spatial élevé. Ce système doit permettre à terme d'effectuer différents types d'études, par exemple des essais de transparence acoustique ou encore des essais vibratoires en conditions non-anéchoïques. La minimisation du nombre de canaux à piloter ainsi que du nombre des transducteurs est l'un des enjeux principaux du travail. Le choix du nombre de sources et la sélection de leurs positions optimales afin de générer un champ acoustique cible n'a pas de solution triviale. Pour répondre à cette question, la méthode proposée se base sur la décomposition du rayonnement d’une source en série de fonctions orthogonales indépendantes (les"modes de rayonnement"), construits numériquement via une décomposition en valeurs singulières de la matrice d'impédance. En filtrant les termes évanescents, le champ lointain peut être reconstruit à l'aide d'un faible nombre de termes. De plus, la méthode permet d'estimer une distribution de débit efficace pour générer le champ cible. La méthode proposée étant relativement peu étudiée dans la littérature, la première partie de la thèse a été consacrée au problème de la validation expérimentale de la méthode directe et à l'étude des principaux paramètres en influençant le résultat. La problématique du positionnement des sources permettant de synthétiser un champ sonore prédéfini et focalisé est abordée dans la deuxième partie du travail
The goal of this thesis is the design of a transportable speaker system, able to generate a predefined and focused sound field with a high spatial contrast. This system has eventually to allow carrying out different types of studies, for example acoustic transmission loss tests or vibration tests in non-anechoic conditions. The minimization of the number of driven channels and the number of transducers is one of the main goals of the work. The choice of the number of sources and the selection of their optimal positions in order to generate a target acoustic field has no trivial solution. To answer this question, the proposed method is based on the decomposition of the source radiation into a series of independent orthogonal functions (the "radiation modes"), constructed numerically via a singular value decomposition of the impedance matrix. By filtering the evanescent terms, the far field can be reconstructed using a small number of terms. In addition, the method allows the estimation of an efficient flow distribution to generate the target field. With the proposed method having been scarcely studied in the literature, the first part of the thesis is devoted to the problem of the experimental validation of the direct method and the study of the main parameters that are influencing the result. The problem of sources positioning in order to synthesize a predefined and focused sound field is discussed in the second part of the thesis

Le rayonnement d'un haut-parleur monté sur une enceinte est généralement caractérisé par des mesures ou une simulation par la méthode des éléments finis. Cependant, ces méthodes de référence restent très coûteuses et ne permettent pas une interprétation physique des résultats. Dans ce manuscrit, nous proposons deux modèles analytiques pour prédire ce rayonnement, dans le cadre d'une application à une barre de son. Le premier modèle consiste à assimiler la géométrie de la barre de son à un sphéroïde. De cette manière, les variables sont séparées et on peut trouver une solution analytique sous la forme d'une somme d’harmoniques sphéroïdales. On décrira chaque étape de la méthode, ainsi que la comparaison des résultats à ceux des méthodes de référence. On développera particulièrement le calcul pour un haut-parleur circulaire sur le sphéroïde et la mise en place d'un critère de troncature des harmoniques. Ce modèle fonctionne bien en basse-fréquence, mais ne peut pas rendre compte de tous les phénomènes de diffraction par l'enceinte en haute fréquence. Pour celles-ci, la diffraction du champ sonore par les arêtes de l'enceinte devient non négligeable. Nous avons donc développé un second modèle analytique, basé sur une formulation intégrale de cette diffraction. Celle-ci est vue comme un ensemble de sources secondaires localisées sur les arêtes. On montrera comment établir ce modèle et on donnera des détails sur son implémentation. L'application de ce modèle permet d'interpréter physiquement le rayonnement d'une barre de son, et donc de conclure sur la validité du modèle sphéroïdal. On montre également comment les arêtes du baffle d'une enceinte entraînent des effets d'interférences constructives, qui peuvent induire un gain allant jusqu’à 3 dB. Ces effets entraînent également un phénomène contre-intuitif : si le haut-parleur n'est pas centré sur le baffle, la direction du maximum d'intensité du rayonnement tend à se décaler vers le côté opposé au décalage du haut-parleur sur le baffle
The radiation from a loudspeaker mounted on a box shaped enclosure is usually characterized by measurements or simulations based on finite element method. However, these reference methods are still very expensive and do not allow for a physical interpretation of the results. In this manuscript, two analytical models are proposed to predict this radiation, within the framework of the application to a sound bar. The first model consists of assimilating the sound bar geometry to a spheroid. In this way, the variables are separated and an analytical solution can be found in the form of a sum of spheroidal harmonics. The calculation for a circular loudspeaker on the spheroid, as well as a harmonic truncation criterion, is detailed. Each step of the method will be described, as well as the comparison of the results with the reference methods. The calculation for a circular loudspeaker on the spheroid and the implementation of a harmonic truncation criterion will be developed. This model works well at low-frequency, but cannot account for the diffraction phenomena, which come from the enclosure and appear at high-frequency. Therefore, we have developed a second analytical model based on an integral formulation of the diffraction. This model is seen as a set of secondary sources located on the edges of the enclosure. It will be shown how to establish this model and how it can be implemented. This model allows us to interpret the radiation of a sound bar, and therefore allows us to conclude on the validity of the spheroidal model. It also shows how the baffle edges of a loudspeaker enclosure lead to constructive interference effects, resulting in a gain up to 3 dB. These effects also lead to a counterintuitive phenomenon: if the speaker is not centered on the baffle, the direction of maximum radiation intensity tends to shift to the opposite side of the speaker offset on the baffle

En acoustique pétrolière les transducteurs piézoélectriques sont utilisés pour effectuer des mesures dans les puits de forage (évaluation de nappe de pétrole, la sismique de puits, tomographie,). Compte tenu du faible niveau d'énergie transmis dans la formation (terrain) et de la complexité des phénomènes physiques rencontres, les concepteurs sont amenés à simuler numériquement les sources afin d'optimiser leur fonctionnement. L'objet de cette thèse est d'apporter une contribution à la description et à l'analyse des différents phénomènes physiques liés au rayonnement d'une source acoustique dans un puits de forage. Ce travail a permis d'incorporer des nouveaux outils de calcul dans le code éléments finis ATILA, visant à modéliser le rayonnement de transducteurs piézoélectriques dans un puits de forage. Le puits rempli de fluide est entoure d'une formation élastique s'étendant à l'infini. Le caractère infini du milieu conduit a un traitement spécifique des conditions aux limites. L'intérieur du puits (le transducteur, le fluide) est modélise par éléments finis. Sur la frontière extérieure, des éléments spécifiques sont utilisés. Nous avons développé, validé par comparaison à des modèles analytiques et appliqué dans le cas d'un transducteur rayonnant dans un tube rempli d'huile, un couplage éléments finis-éléments d'impédance mutuelle, base sur une décomposition en k

Actuellement, la réduction du bruit des avions aux environs aéroportuaires est devenue un enjeu socio-économique majeur. Très coûteuses en temps de calcul pour les hautes fréquences, les méthodes de calcul exact utilisées sont limitées aux moyennes et basses fréquences. Il est donc primordial de se tourner vers une méthode asymptotique, valable en hautes fréquences. Dans ce contexte, la mise au point d’un outil capable de prédire numériquement le bruit dans les nacelles, depuis sa génération, sa propagation en milieu ambiant, puis son rayonnement en champ lointain est de grande importance. Le développement de cet outil fait l’objet du projet confié au Groupe d’Acoustique de l’Université de Sherbrooke par le motoriste PWC. Il permettrait à ce dernier de faire des études pour optimiser les traitements acoustiques (" liners ") et améliorer le design des nacelles, et en conséquence réduire les coûts lors de la phase de conception. L’objectif de cette maîtrise consiste à simuler la propagation acoustique à l’intérieur d’une structure axisymétrique de longueur quelconque (finie ou infinie) et son rayonnement en champ lointain en utilisant l’approche géométrique. Puis valider par l’étude de différents cas avec d’autres méthodes telles que la méthode statistique SEA, analyse modale, FEM ou BEM. Le code ainsi développé à l’heure actuelle permet de calculer toutes les caractéristiques des rayons convergents à la suite de la propagation des faisceaux en provenance d’une sphère ou d’une demi-sphère maillées ou à partir du maillage des surfaces de la géométrie elle-même. Ensuite, il procède à la reconstruction du champ de pression en un ou plusieurs points de l’espace, aussi bien à l’intérieur qu’à l’extérieur de l’environnement de l’étude, et ce en optant pour une sommation cohérente des contributions de tous les rayons convergents. L’implantation du code prend en compte les traitements acoustiques de surfaces. Le code peut être utilisé pour tout autre environnement complexe axisymétrique tel que les nacelles des turboréacteurs.

La Wave Field Synthesis (WFS) est une technique qui vise à reconstruire les caractéristiques physiques d'un champ sonore en zone étendue, à partir d'un réseau de haut-parleurs. Le cadre défini pour la thèse est celui de la situation de concert de musique mixte, dans lequel un système WFS placé en nez de scène est utilisé pour synthétiser des instruments virtuels partageant l'espace acoustique de la scène avec des instrumentistes reels. La technique repose sur un ensemble d'approximations des principes théoriques sous-jacents qui n'assurent pas l'exactitude du champ reproduit. Par conséquent, le son direct rayonné par l'instrument virtuel WFS n'engendre pas un effet de salle conforme à celui qui serait engendré par un instrument réel. Le travail présenté consiste d'abord à analyser le champ effectivement rayonné par le banc de haut-parleurs, utilisant une méthode d'acoustique prédictive développée dans le cadre de la thèse. A partir de cette analyse, nous identifions la partie du champ rayonné par le banc de haut-parleurs dans la salle qui est naturellement cohérente avec celle d'un instrument réel. Nous proposons ensuite une méthode de compensation, permettant de rajouter la portion d'effet de salle manquante, basée sur une caractérisation préalable du système et l'injection d'énergie réverbérée via des sources WFS directives. Nous validons enfin la possibilité de contrôler l'effet de salle précoce en modifiant la directivité de rayonnement du banc WFS. Cette validation est basée sur des mesures réalisées in situ utilisant un microphone à haute résolution spatiale.

Le but principal de ce travail était de développer un outil numérique permettant de décrire le couplage entre le fluide interne et le fluide externe d’un résonateur de longueur finie, afin d'étudier le lien existant entre la géométrie du résonateur et son rayonnement. Pour cela nous nous sommes attaches a l'étude des résonances complexes, correspondant aux pôles de la fonction de Green du système couple avec le milieu extérieur. La partie imaginaire des fréquences de résonance est ici directement reliée aux pertes dues au rayonnement. Nous avons base notre travail sur trois grands axes : une étude analytique a l’aide d’une théorie modale avec la prise en compte des modes non plans, le développement d’une méthode numérique basée sur les éléments finis de frontière ainsi qu’une confrontation expérimentale de nos résultats théoriques. La theorie modale analytique nous a permis d'étudier le rayonnement de résonateurs cylindriques de longueur finie débouchant dans un écran infini, ce qui constitue un cas de référence pour la suite de l'étude. La méthode numérique développée dans un code Fortran parallélise nous a donne la possibilité d'étudier des résonateurs de géométries plus complexes telles que celles des pavillons. Afin de réduire le temps de calcul, nous avons introduit une méthode hybride utilisant la théorie modale pour décrire la partie conservative du système, permettant des calculs rapides, et une méthode d'éléments finis de frontière, qui permet une représentation précise des géométries complexes, pour décrire la partie rayonnante. Les premiers résultats, concernant les résonances d’un système constitue d’un cylindre et d’un pavillon, ont pu être compares aux mesures obtenues avec notre montage expérimental dans le cas du pavillon de Bessel et du pavillon conique
The principal goal of this work was to develop a numerical method to study the coupling between internal and external fluid of a resonator, notably to study the link between the shape of a finite length resonator and his radiation. For this we study complex resonances, corresponding to the poles of the Green's function of system coupled with the external environment. The imaginary part of resonance frequencies is here directly related to losses due to radiation. We based our work on three main areas: an analytical study using a modal theory with the inclusion of non-planar modes, the development of a numerical method based on boundary finite elements and an experimental comparison of our theoretical results. The analytical modal theory has allowed us to study the radiation of finite length cylindrical pipe opening into an infinite screen, which is a reference case for further study. The numerical method, developed in a FORTRAN parallelized code, gave us the opportunity to study resonators with more complex geometries such as horns. To reduce computation time, we introduced an hybrid method mixing modal theory to describe the conservative part of system, that allows fast computation, and boundary element method, allowing a fine representation of complex geometries, to describe the radiating part. We have finished this work with a first experimental validation of results

La structure temporelle du rayonnement synchrotron issu d'un anneau de stockage ne depend que du mode de remplissage et de la dimension longitudinale des paquets d'electrons. Cette structure temporelle pulsee permet l'etude de phenomenes dynamiques dont les temps de reponse varient de la picoseconde a la kiloseconde. Cette structure temporelle pulsee n'est toutefois pas toujours adaptee a l'experience resolue en temps que l'on souhaite effectuer. Il peut alors etre necessaire de la modifier a l'aide de shutter ou de chopper pour rayons x. Cette these est consacree au developpement d'une instrumentation destinee a controler la structure temporelle du faisceau synchrotron et basee sur l'optique des rayons x. En particulier, deux nouveaux systemes ont ete developpes : un chopper mecano-optique base sur un cristal oscillant et un chopper acousto-optique base sur la diffraction de bragg par un cristal deforme par une onde acoustique de surface. D'un point de vue plus fondamental, l'etude generale de la diffraction de bragg sur des cristaux deformes par une onde acoustique de surface est traitee et des rocking curves montrant des satellites de diffraction parfaitement resolus sont pour la premiere fois presentees. Ce travail montre enfin que la simulation des courbes de diffraction pourrait permettre d'obtenir des informations sur le champ des deformations acoustiques.

La reflexion d'un faisceau x ( 1 a) sur la surface d'un cristal piezoelectrique (linbo#3) excite par des ondes acoustiques s'accompagne de par et d'autre du faisceau reflechi de pics satellites intenses (15% de l'intensite du faisceau direct) dus a la rugosite sinusoidale de la surface. Un phenomene similaire s'observe autour des diffractions de bragg d'une multicouche deposee sur un cristal piezoelectrique dont la surface est parcourue par des ondes acoustiques. Nous avons montre que la position angulaire de ces pics satellites depend de l'angle d'incidence et du rapport des longueurs d'onde x et acoustique et pouvait donc etre modifiee en changeant la frequence acoustique. Ceci nous a conduit a developper une premiere application permettant le balayage spatial d'un faisceau x par variation de la frequence acoustique autour de la frequence de resonance de l'emetteur. Ce balayage a une ou deux dimensions si l'on associe deux deflecteurs acoustiques, peut atteindre 1 mm a une distance de 1 m du cristal avec une sensibilite de l'ordre du nanometre, bien inferieure aux dimensions actuelles des faisceaux (de l'ordre de 1 m#2). Nous avons mene une etude sur l'association d'un systeme electro-acoustique avec une optique focalisante (lentille de bragg-fresnel) pour obtenir des balayages de faisceaux focalises. Les utilisations possibles sont dans la microanalyse, la microscopie x et la lithogravure. La seconde application presentee dans cette these consiste a introduire une pulsation de la structure temporelle de l'onde acoustique afin d'obtenir une modulation temporelle de l'intensite des faisceaux x satellites. Une utilisation interessante est le selecteur haute frequence de pulses synchrotrons realise en synchronisant les pulses acoustiques sur la frequence des paquets d'electrons qui tournent dans l'anneau. Ce filtre temporel elimine 99% des photons indesirables. Ces faisceaux adaptables sont utiles pour les experiences resolues en temps

Par synthese de fourier, expression des ondes acoustiques sous forme d'integrale, evaluee dans le champ lointain par la methode de la plus grande pente dans le domaine complexe du nombre d'onde. Determination des ondes de surface et des ondes de volume rampantes d'apres les singularites de l'integrant et des ondes de volume rayonnees qui se propagent dans une direction commandable par la frequence d'excitation, a l'approximation geometrique du rayon. Calcul de leur diagramme de rayonnement pour un grand nombre de configurations du quartz et de linbo::(3). Proposition de nouveaux dispositifs electroacoustiques utilisant ces ondes de volume