Geri Dön

Numerical and analytical investigation of aerosol acoustics through ducts

Kanallardaki aerosol akustiğinin sayısal ve analitik incelenmesi

  1. Tez No: 474949
  2. Yazar: ERSEN ARSLAN
  3. Danışmanlar: PROF. DR. MEHMET ÇALIŞKAN
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2017
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. 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

  1. 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

    Türkçe

    2023

    İnşaat MühendisliğiKarabük Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ MEHMET FETHİ ERTENLİ

  2. 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

    Türkçe

    2015

    İnşaat MühendisliğiKırıkkale Üniversitesi

    İnşaat Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. İLKER KALKAN

  3. 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

    İngilizce

    2022

    Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. EKREM TÜFEKCİ

    DR. ÖĞR. ÜYESİ UĞURCAN EROĞLU

  4. 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

    İngilizce

    2017

    İnşaat MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ERAY BARAN

  5. 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

    Türkçe

    2023

    İnşaat MühendisliğiKaradeniz Teknik Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. SÜLEYMAN ADANUR