Abstract FR:

La simulation numérique en aéroacoustique (CAA) est en fort développement depuis ces dix dernières années. Cette thèse s'intègre dans le cadre de l'extension du champ d'applications des méthodes CAA basées sur les schémas aux différences finies d'ordre élevé, en maillage structuré. En effet, l'utilisation de ce type de maillage s'accompagne d'une certaine raideur de mise en oeuvre. L'enjeu de la thèse est de mettre en place un outil - le couplage par recouvrement - permettant de surmonter cette difficulté. Cette approche est comparable aux méthodes « Chimère » en CFD. Dans ce mémoire, un couplage à un sens et à deux sens est proposé (en 2D et en 3D). Une analyse originale de l'interpolateur de Lagrange est présentée ; les phénomènes prédits par l'analyse étant ensuite effectivement observés dans certains cas sur les simulations. Pour chaque type de couplage, l'approche est validée sur des configurations académiques (diffraction acoustique sur cylindre, bruit d'écoulement autour d'un cylindre), et ensuite, mise en oeuvre sur des configurations industrielles (bruit de profil d'aile hyper-sustenté, effet d'installation motrice). En parallèle, la première étude numérique du phénomène "tone noise" (lié au bruit de profil) est menée. Il est montré que la simulation reproduit bien le phénomène observé en soufflerie. De plus, l'étude confirme les hypothèses tentant d'expliquer ce phénomène. Enfin, elle propose une interprétation originale de la forme particulière du spectre qui est observée dans certains cas. Ainsi, il est montré que la simulation numérique peut être un outil performant et complémentaire à l'expérience pour la compréhension de la physique des écoulements.