8149

آناليز آيروآكوستيكي جريان آشفته با روش شكل‌دهي امواج

كارشناسي

مهندسي مكانيك

1401

دكتر زينب پورانصاري

1401/08/15

مهندسي مكانيك

Aeroacoustics Analysis of a Turbulent Flow Using the Beamforming Method

در گذشته، با توجه به تكنولوژي زمانه و پيشرفت‌هاي علمي موجود، بشر همواره به دنبال توليد و ثبت اختراعات جديد بود، بي‌آنكه به عواقب و نتايج كارهاي خود بيانديشد. ناآگاهي بشر در برخي از مقاطع و تشنگي سيري‌ناپذير او براي كشف افق‌هاي جديد در علم و صنعت، منجر به بي‌توجهي به موارد مهمي من‌جمله محيط زيست شد. اما امروزه با پيشرفت تكنولوژي و افزايش سطح دانش بشر، سياست‌هاي سخت‌گيرانه‌اي در راستاي حفاظت از محيط زيست و سلامت انسان، در مقياس‌هاي بزرگ مانند مجامع بين‌المللي و كشورها و در مقياس‌هاي كوچك مانند واحدهاي صنعتي و توليدي، تصويب شده است. يكي از اين سياست‌ها، حفاظت از انسان و محيط زيست در برابر انتشار اصوات آسيب‌رسان (نويز) مي‌باشد، و يكي از مطرح‌ترين منابع توليد اين‌گونه اصوات، جريان آشفته سيال به خصوص هوا در شرايط مختلف است، كه به حوزه‌ي مربوط به بررسي پديده توليد صوت آسيب‌رسان ناشي از جريان هوا، آيروآكوستيك گفته مي‌شود. با توجه به اينكه اين حوزه نسبتا جديد مي‌باشد، انجام تحقيقات به صورت تجربي و در نهايت تحليل‌هاي عددي و محاسبات مربوطه، چالش‌ها و پيچيدگي‌هاي مختص به خود را داشت. براي ساليان متمادي، روش‌هاي كلاسيك آيروآكوستيكي كه شامل فرمولاسيون‌هاي انتگرالي متنوعي بود به عنوان روش‌هاي اصلي تحليل آيروآكوستيكي استفاده مي‌شد. به اين صورت كه با تحليل نتايج ناشي از حل‌هاي ديناميك سيالات محاسباتي (CFD)، داده‌هاي مربوط به منبع صوت بدست مي‌آمد و به كمك مدل‌هاي رياضي موجود، اثر اين منابع صوتي در دوردست ميدان پيش‌بيني مي‌شد. اما همانطور كه گفته شد، امروزه با پيشرفت تكنولوژي، روش‌هاي جديدتري مانند شكل‌دهي و هدايت امواج مطرح شده كه به محققين كمك مي‌كند به صورت مستقيم، اثر آنچه به عنوان ميدان يا منبع صوتي شناخته مي‌شود را در دوردست ميدان، به عنوان منطقه‌اي كه مورد بررسي مي‌باشد، بيان كند. نتيجه اين روش اين است كه خطاهاي انساني مربوط به محاسبات رياضي و البته تخمين‌ها و بسياري از ساده‌سازي‌هايي كه در اين روش‌ها استفاده مي‌شود، رفع شده و نتايج دقيق‌تري ارائه خواهد شد. در اين پژوهش نيز به كمك داده‌هاي CFD موجود و اتخاذ يك روش سنجيده‌شده شكل‌دهي امواج، تاثير فواصل ميكروفون‌ها و منابع صوتي در الگورتيم به كارگرفته شده بررسي شده و نتايج در قالب نقشه‌هاي آكوستيكي، تحليل خواهد شد.

آيروآكوستيك , شكل‌دهي امواج , آيروآكوستيك محاسباتي , ديناميك سيالات محاسباتي , آكوستيك , نويز , توربولانس , جريان آشفته