Calcul rapide de propagation d'ondes de souffle en présence d'obstacles

Laurent Monasse (INRIA Sophia)

La simulation numérique directe des ondes de souffle fait intervenir des dimensions spatiales très différentes, en raison de la présence d'un choc suivi d'une détente très raide, pouvant se propager à de grandes distances et dans des régimes allant de l'hydrodynamique à l'acoustique. Pour cette raison, le calcul précis de ces phénomènes est extrêmement coûteux. En général, cependant, seuls le temps d'arrivée et l'amplitude des ondes a un intérêt pour le praticien. Une approche de type Geometrical Shock Dynamics peut être utilisée pour réduire le système à ces quantités d'intérêt. Nous présenterons la façon dont le modèle hyperbolique sur le choc peut être obtenu par une approche cinématique. Dans le cas d'un coin convexe, l'absence de solutions au problème de Riemann nous amène à proposer une modification ad hoc prenant en compte les effets transverses. Nous montrerons sur quelques exemples les performances du schéma numérique lagrangien proposé en comparaison avec des simulations eulériennes.