Numerical and analytical investigation of aerosol acoustics through ducts
Kanallardaki aerosol akustiğinin sayısal ve analitik incelenmesi
- Tez No: 474949
- Danışmanlar: PROF. DR. MEHMET ÇALIŞKAN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2017
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 214
Özet
Bu tezin amacı, içinde hava ve su damlacıkları (aerosol olarak nitelenen) olan silindirik kesitli bir kanaldaki ses yayılım problemini, sistemin akustik sönümleme ve saçınım parametrelerini bulmak amacı ile çözebilecek sayısal bir kod geliştirmektir. Literatürde temel aerosol problemlerinin sınırlı çözümleri için çeşitli analitik yaklaşımlar mevcuttur; fakat daha karmaşık problemleri çözmek için bu sınırlamaların kaldırılması gerekir. Bu çalışmada, çift fazlı yaklaşım aerosol akustiğindeki üstünlüğünü sebebiyle diğerleri arasından referans teori olarak seçilmiştir. Bu tez kapsamında geliştirilmiş olan 1-B ve 3-B (eksenel simetrik) kodlar, frekans uzayında sonlu farklar yöntemine dayanmaktadır ve Perfectly Matched Layers (PML) denklemleri giriş ve çıkış sınırlarını tanımlamak için kullanılmıştır. Kodlar, ilgili analitik sonuçlar ile doğrulanırken mevcut teorik çözümler, ortalama akış ve 3-B (eksenel simetrik) durumları için genişletilmiştir. 1-B çözümlerinin sonuçlarına göre sonlu kütle yüklemesinin sönümleme üzerindeki etkisi doğrusal ilişkili değildir. Dahası; ortalama akışın etkisi, konsantrasyon seviyesine ve akış yönüne göre sönümleme üzerinde nispeten farklı davranışlara sahiptir ve akustik dağılımın (dispersion) ortalama akış ve konsantrasyon seviyesine bağımlılığı, tüm frekanslar için benzer değildir. Öte yandan 3-B çözüm, 1-B karşılıkları ile aralarındaki farklılıklar vurgulanarak yüksek dereceli kanal modları ve empedans duvar koşulları için analiz edilmiştir. Son olarak, 3-B sonuçlar aerosol parametrelerinin kanalın kesme (cut-off) frekansları üzerinde ilginç bir şekilde önemli etkiye sahip olduğunu göstermektedir.
Özet (Çeviri)
The aim of this thesis is to develop a numerical approach which can solve the sound propagation problem in air-filled circular duct containing water droplets (regarded as an aerosol) in order to obtain acoustic absorption and dispersion characteristics of the system. There exist several analytical approaches in literature for treatment of basic aerosol problems with certain limitations; however; in order to solve rather complex cases, these limitations must be handled and worked out. In this study, a coupled phase approach is chosen due to its superiority for aerosol acoustics among others. The developed codes in 1-D and 3-D (axisymmetric) forms are based on finite difference method in frequency domain. Perfectly Matched Layers (PML) equations are adopted for inlet and outlet boundaries. The codes have been validated with the corresponding analytical results, while existing analytical solutions are extended to cover the cases of mean flow and 3-D (axisymmetric) cases. Results of 1-D solutions have shown that the effect of finite mass loading on attenuation is not linearly proportional. Furthermore; the effect of mean flow has relatively different behavior on attenuation with respect to concentration level and flow direction. The dependency of dispersion on the mean flow and the concentration level is not similar for all frequencies. On the other hand, the 3-D solution has been analyzed for higher order duct modes and impedance wall conditions, emphasizing on the discrepancies between 1-D cases. Last but not the least, 3-D results show that aerosol parameters interestingly have significant effect on the cut-off frequencies of the duct.
Benzer Tezler
- Kren raylarını taşıyan kirişlerin statik ve dinamik yükleme etkisi altında yanal stabilite davranışlarının nümerik ve analitik olarak incelenmesi
Numerical and analytical investigation of lateral stability behaviors of crane runway beams under the effect of static and dynamic loading
BEYAZID ERER
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
İnşaat MühendisliğiKarabük Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ MEHMET FETHİ ERTENLİ
- Düzenli gövde boşluklu çelik I profillerin yanal stabilitelerinin sonlu elemanlar yöntemiyle incelenmesi
Numerical and analytical investigation of lateral stability of steel I-beams with regular web openings
MEHMET FETHİ ERTENLİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
İnşaat MühendisliğiKırıkkale Üniversitesiİnşaat Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. İLKER KALKAN
- Analytical and numerical analysis of coupled linear vibrations of fgm beams and frames
Fgm kiriş ve çerçevelerin bağlı lineer titreşimlerinin analitik ve sayısal analizi
NEDİMCAN AYTEMÜR
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EKREM TÜFEKCİ
DR. ÖĞR. ÜYESİ UĞURCAN EROĞLU
- Experimental and analytical investigation of cold-formed steel floor trusses under gravity loading
Hafif çelik döşeme makas kirişlerinin düşey yük altındaki davranışlarının deneysel ve analitik olarak incelenmesi
ÇAĞAN DİZDAR
Yüksek Lisans
İngilizce
2017
İnşaat MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ERAY BARAN
- Lifli polimerlerle güçlendirilmiş farklı duvar tiplerindeki yığma binaların dinamik davranışlarının deneysel ve analitik incelenmesi
Experimental and analytical investigation of the dynamic behavior of masonry buildings constructed with different masonry units retrofi̇tti̇ng with fiber rei̇nforced polymers
ALİ KAYA
Doktora
Türkçe
2023
İnşaat MühendisliğiKaradeniz Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SÜLEYMAN ADANUR