Etude de la propagation du son dans l'atmosphère : application au bruit des avions en phase d'approche et de decollage

• Auteur / Autrice : Cora Cremezi
• Direction : Claude Legros
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Acoustique
• Date : Soutenance en 2000
• Etablissement(s) : Le Mans
• Partenaire(s) de recherche : Autre partenaire : Université du Maine. UFR de sciences exactes et naturelles (Le Mans)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Mesure

Avions -- Bruit

Modèles mathématiques

Son -- Propagation

Résumé

Ce travail traite de la propagation du son en extérieur dans le cas d'une source en hauteur, et s'applique plus particulièrement au cas d'avions en phase de décollage et d'atterrissage. Pour un récepteur proche du sol, la propagation du son émis par une source en hauteur s'apparente, pour partie, au cas d'une source proche du sol, dès que l'angle d'incidence du son sur le sol devient faible. Les aspects théoriques et expérimentaux des principaux phénomènes, auxquels s'ajoutent quelques éléments de météorologie, sont donc rappelés, comme base de notre étude. Une revue des principaux modèles de propagation permet ensuite de mettre en valeur les avantages des méthodes d'équations paraboliques, et plus particulièrement de la méthode d'équation parabolique rapide (GF-PE). Son développement numérique est précisé, et la comparaison de simulations aux exemples disponibles de la littérature est présentée et donne des résultats convenables. Ces simulations permettent également de préciser la modélisation des phénomènes comme la réfraction, de manière plus adaptée au cas d'étude. La méthode GF-PE est ensuite introduite dans une modélisation simple du mouvement de la source, et une expérimentation permet de valider le modèle complet. Il permet alors de mettre en valeur et de quantifier la dispersion des niveaux sonores résultants au sol, en fonction de la dispersion des conditions météorologiques.

This work deals with outdoor sound propagation in case of a high source, and particularly with aircraft take off and landing. In case of a receiver near the ground, since the sound angle incidence on the ground is small, high source sound propagation is quite well like the ground source case. Some elements of meteorology and theoretical and experimental results on main phenomena are mentioned, as the basis of our study. An overview of principle outdoor sound propagation models shows the advantages of parabolic equation methods, and particularly, the GF-PE one. Its numerical development is explained, and comparisons of simulations with benchmarks give encouraging results. These simulations allow to give a more adapted modelisation of phenomena like refraction. The GF-PE method is then introduced in a simple modelisation of the source movement, and an experimentation alIows to validate the complete model. Then, it alIows to show and quantify the sound level dispersion at ground, according to meteorological conditions.