Síp áramlásakusztikai modellezése

OData támogatás
Konzulens:
Dr. Rucz Péter
Hálózati Rendszerek és Szolgáltatások Tanszék

A síp egy egyszerű fúvós hangszer, működése áramlástani és akusztikai kölcsönhatások eredménye. Mivel az akusztikai tér a hangkeltés során jelentősen befolyásolja az áramlás viselkedését, a síp esetében e két rendszer erős csatolásban áll egymással.

A diplomaterv az eszköz működését ezért mind áramlástani, mind akusztikai szempontból vizsgálja, így részletesen foglalkozunk annak elméleti alapjaival. A tömeg-, valamint impulzusmegmaradás törvényéből kiindulva eljutunk a Navier-Stokes-egyenletig, melyen az áramlásszimuláció megoldása alapul. Ugyanezen két törvényt akusztikai szempontok szerint alakítva levezetjük az akusztikai modellezés alapjául szolgáló Helmholtz-egyenletet. A két típusú megközelítést összevetve megfogalmazzuk a szimulációk lehetséges irányait.

Mind az áramlástani, mind az akusztikai modellezéshez numerikus módszerek állnak rendelkezésre. A sikeres szimuláció összeállításának érdekében sorra vesszük a szükséges lépéseket. Egy egyszerű sípgeometriából kiindulva először két-, majd háromdimenziós sípmodellt hozunk létre. A diplomaterv fontos célkitűzése, hogy minden ilyen feladatot ingyenes vagy nyílt forráskódú szoftver segítségével hajtsunk végre. Kiemelt figyelmet fordítunk ezen programok működésének hatékony összehangolására, valamint a kompatibilitási problémák leküzdésére.

Az akusztikai szimuláció során egy állandósult állapotú gerjesztés mellett végeselem módszerrel vizsgáljuk a sík- és térbeli sípmodell frekvenciatartománybeli viselkedését. Ezt követően mindkét modellt áramlástani vizsgálatnak vetjük alá. Végül kísérletet teszünk az akusztikai és áramlástani tulajdonságokat egyszerre magában foglaló ún. összenyomható áramlásszimuláció futtatására.

Letölthető fájlok

A témához tartozó fájlokat csak bejelentkezett felhasználók tölthetik le.