Stage M2 ou ingénieur – Analyse de la propagation d’ondes de choc générées par des éclairs

Contexte
Le tonnerre généré par les décharges électriques de foudre est un signal acoustique large bande avec un contenu fréquentiel compris entre quelques hertz et plusieurs kilohertz. La signature de pression est liée à la géométrie de l’éclair et à son énergie. Des mesures en milieu extérieur ont ainsi montré qu’il est possible de remonter à la géométrie des éclairs à partir des signaux de pression acquis sur une antenne acoustique posée au sol. Ces mesures posent néanmoins des difficultés. En effet, les ondes acoustiques générées par la décharge se propagent dans une atmosphère inhomogène, qui n’est connue que très partiellement. Les signaux de pression mesurés sont ainsi largement modifiés pendant leur propagation dans l’atmosphère et la géométrie reconstruite peut être impactée fortement par ces effets de propagation.

Travail proposé
L’objectif de ce stage est d’analyser la base de données, qui sera réalisée suite aux mesures de décembre 2022. Une analyse statistique sur la géométrie de l’éclair ainsi que sur les caractéristiques des signaux de pression sera faite. On essaiera en particulier de relier la forme des éclairs aux caractéristiques des signaux. Un modèle simple décrivant l’éclair par des portions de sources acoustiques linéiques sera développé et une comparaison entre les signaux de pression mesurés et prédits par le modèle sera menée. Enfin, suivant l’avancée des travaux, des simulations numériques basées sur un code de résolution des équations d’Euler pourront être réalisées.

Encadrement
Edouard Salze, ingénieur de recherche, edouard.salze(a)ec-lyon.fr
Didier Dragna, enseignant-chercheur, didier.dragna(a)ec-lyon.fr
Sébastien Ollivier, enseignant-chercheur, sebastien.ollivier(a)ec-lyon.fr