Cette thèse propose une méthode hybride pour la prédiction du rayonnement acoustique d'écoulements pariétaux instationnaires, et son application au cas de la plaque plane épaisse. Les données aérodynamiques sont obtenues par simulation numérique directe incompressible. L'originalité est ici de modéliser la condition d'adhérence aux parois par un terme de forçage volumique en utilisant la méthode des frontières virtuelles, spécialement adaptée aux géométries complexes. L'analyse de leur fonctionnement comme système d'asservissement de la vitesse à la valeur nulle a permis de réduire leur contrainte sur le pas de temps. Le comportement de la méthode en présence d'une arête vive a également été étudié. La simulation de l'écoulement en canal plan 3D turbulent a été réalisé pour la validation, et des comparaisons avec la littérature montrent un bon accord. L'accent est également mis sur la procédure d'obtention de la pression hydrodynamique afin de valider les champs de pression fluctuante utilisés comme données d'entrée du calcul acoustique. L'application à la plaque épaisse a fait apparaître qu'il est difficile d'obtenir un écoulement parfaitement établi. Les mouvements tourbillonnaires générés par la couche cisaillée issue du coin, ainsi que les propriétés statistiques de la turbulence, sont analysés. Le rayonnement acoustique est calculé à l'aide de l'analogie de Curle, programmée avec un algorithme en temps avancés. On observe une prépondérance du rayonnement des termes sources volumiques sur celui des termes sources surfaciques. Dans l'hypothèse d'une source compacte, la direction d'intensité maximale est observée autour de 60 degrés vers l'aval, due à l'effet conjugué du terme volumique associé à la tension de cisaillement et du terme volumique longitudinal. Dans le cas d'une source non-compacte, une influence importante de la prise en compte des temps de retards est observée à travers l'accentuation du rayonnement du terme volumique longitudinal vers l'aval.

Although it is possible to directly solve an entire flow-acoustics problem in one computation, this approach remains prohibitively large in terms of the computational resource required for most practical applications. Aeroacoustic problems are therefore usually split into two parts; one consisting of the source computation and one of the source propagation. Although both these parts entail great challenges on the computational method, in terms of accuracy and efficiency, it is still better than the direct solution alternative. The source usually consists of highly turbulent flows, which for most cases will need to be, at least partly, resolved. Then, acoustic waves generated by these sources often have to be propagated for long distances compared to the wavelength and might be subjected to scattering by solid objects or convective effects by the flow. Numerical methods used solve these problems therefore have to possess low dispersion and dissipation error qualities for the solution to be accurate and resource efficient. The wave expansion method (WEM) is an efficient discretization technique, which is used for wave propagation problems. The method uses fundamental solutions to the wave operator in the discretization procedure and will thus produce accurate results at two to three points per wavelength. This thesis presents a method that uses the WEM in an aeroacoustic context. Addressing the propagation of acoustic waves and transfer of sources from flow to acoustic simulations. The proposed computational procedure is applied to a co-rotating vortex pair and a cylinder in cross-flow. Overall, the computed results agree well with analytical solutions. Although the WEM is efficient in terms of the spatial discretization, the procedure requires that a Moore-Penrose pseudo-inverse is evaluated at each unique node-neighbour stencil in the grid. This evaluation significantly slows the procedure. In this thesis, a method with a regular grid is explored to speed-up this process. / <p>QC 20161121</p>