Effets de l’humidité de l’air sur les propriétés acoustiques de milieux poreux
Résumé
La propagation acoustique dans différents types de milieux poreux peut être significativement impactée par la présence d’humidité, comme rapporté par différentes observations expérimentales. Cependant, la plupart des modèles théoriques développés afin d’expliquer les phénomènes observés n’apportent toujours pas de réponses satisfaisantes. Ceci peut tenir en partie au fait que l’humidité relative de l’air est susceptible d’intervenir de différentes façons sur la propagation acoustique dans un milieu poreux. (1) L’humidité relative de l’air est une grandeur physique reliée à la fois à la fraction molaire de vapeur d’eau dans l’air et à la température, qui conditionnent les propriétés physiques de l’air. (2) A des taux d’humidité élevés, la vapeur d’eau dans l’air peut se condenser sur des interfaces solides, avec pour effet principal la saturation totale ou partielle des pores en eau et, en conséquence, l’altération des propriétés intrinsèques du milieu. (3) Sous l’effet d’une variation de pression et de température d’origine acoustique, le dépôt d’eau en paroi est susceptible de subir des processus d’évaporation/condensation successifs au cours d’un cycle acoustique. Par rapport à l’existant, les deux premiers effets mentionnés peuvent être pris en compte dans les modèles existants en modifiant soit les propriétés de l’air (1) soit les paramètres de la microstructure (2). Le dernier requière, lui, une formulation du problème acoustique tenant compte de processus dissipatifs visqueux, thermiques et de diffusion moléculaire de la vapeur d’eau dans l’air, et où les conditions aux frontières intègrent la présence d’un film liquide formé sur la paroi solide par condensation et d’épaisseur variable au cours d’un cycle acoustique. L’objet du présent travail est de proposer une telle modélisation analytique adaptée aux problèmes de propagation acoustique en milieux poreux saturés d’air humide en grande longueur d’onde.