آقای علی ولی پور دانشجوی دکترای آقای دکتر محمد ریاحی روز یکشنبه 22/4/93 از رساله دکترای خود تحت عنوان " تحلیل تحلیل رفتار آکوستیکی سوپرکاویتاسیون هوادهی شده" دفاع خواهد کرد. این جلسه ساعت 11 روز یکشنبه در آمفی تاتر دانشکده مکانیک برگزار می گردد.

 چکیده:

  تشکیل سوپرکاویتاسیون در اطراف جسم متحرک در زیرآب سبب بهبود عملکرد هیدرودینامیکی و نهایتاً دستیابی به سرعت‌های بالاتر برای آن وسیله می‌گردد. همچنین نویز ایجاد شده توسط سوپرکاویتاسیون در شناسایی و کاهش دقت کنترلی وسیله زیرآبی بسیار موثر است. اهمیت این نویز در طراحی وسایل متحرک سرعت بالا و سیستم های سونار سبب شده تا در تحقیق حاضر نویز سوپرکاویتی مورد ارزیابی قرار داده شود. با توجه به عدم وجود یک مدل ریاضی جامع در تخمین نویز پدیده­های هیدرودینامیکی در زیرآب، در این پژوهش ابتدا مدل ریاضی جامعی برای تخمین نویز صوتی در زیرآب توسعه داده می­شود. این مدل ریاضی از جداسازی معادلات بقاء بر اساس مرتبه نوسانات آکوستیکی به دو مرتبه اصلی و اول با استفاده از آنالیز مقیاسی و روش اغتشاشات بدست آمده است. معادلات مرتبه اصلی، معادلات حاکم بر هیدرودینامیک جریان و معادلات مرتبه اول، معادلات حاکم بر هیدروآکوستیک جریان سیال می باشند. کوپل بودن معادلات آکوستیکی با معادلات هیدرودینامیکی سبب توسعه یک الگوریتم ترکیبی برای تخمین نویز گردیده است. بر اساس این الگوریتم، ابتدا معادلات مرتبه اصلی در محیط محاسبات هیدرودینامیکی در ناحیه نزدیک به سوپرکاویتی حل شده­اند. سپس از نتایج تحلیل هیدرودینامیکی، پارامترهای لازم برای تحلیل آکوستیکی بر روی المان‌های موجود بر روی یک سطح کنترل بدست آورده می‌شوند. این پارامترها بعنوان شرایط مرزی به محیط محاسبات آکوستیکی اعمال می‌گردند. در نهایت با حل سیستم معادلات مرتبه اول با استفاده از روش اجزاء محدود و نرم‌افزار COMSOL ، نویز ناشی از وقوع سوپرکاویتاسیون در ناحیه دور تخمین زده می شود. بر اساس نتایج بدست آمده، وقوع سوپرکاویتاسیون سبب تشکیل ترکیبی از منابع مختلف صوتی در جریان سیال در نزدیکی سوپرکاویتی می­گردد. با دور شدن از سوپرکاویتی و قرارگرفتن در ناحیه دور دست رفتار آکوستیکی سوپرکاویتی که بیانگر جمع آثار تمامی این منابع می باشد، معادل یک منبع دوقطبی غیرخالص می باشد. محور این دوقطبی در راستای محور سوپرکاویتی قرار گرفته است. در تحقیق حاضر به بررسی تاثیر افزایش دبی بر رفتار آکوستیکی سوپرکاویتی پرداخته شده است. بر اساس نتایج، در هوادهی های کمتر، شدت منبع دوقطبی بیش از سایر منابع بوده، در حالیکه با افزایش هوادهی از شدت منبع دو قطبی کاسته می شود و سوپرکاویتی تا حدودی شبیه یک منبع تک قطبی نوسان می­کند. همچنین با طراحی یک شبیه­ساز آکوستیکی در زیرآب سعی شده تا یک مدل تجربی جایگزین برای نویز سوپرکاویتی معرفی گردد. براساس نتایج این مدل قادر است تا رنج وسیعی از فرکانس­ها را بصورت منابع مختلف صوتی در زیرآب تولید کند.