témavezető: Nagy Péter Tamás
helyszín (magyar oldal): BME Hidrodinamikai Rendszerek Tanszék helyszín rövidítés: HDR
A kutatási téma leírása:
a.) Előzmények:
A Hidrodinamikai Rendszerek Tanszék már régóta foglalkozik aeroakusztikai jelenségek modellezésével. Vaik István 2013-ban, Nagy Péter Tamás (kiíró) 2018-ban védte meg ezzel kapcsolatos doktori disszertációját. Bizonyos aeroakusztikai jelenségek esetén például üregekben vagy fúvóshangszerekben az akusztika és a hidrodinamikai mezők közt erős kölcsönhatás lép fel. Ezek modellezése rendkívül nehéz, mert eltérő numerikus technikák kívánatosak.
b.) A kutatás célja
A kutatás fő célja erősen kapcsolt aeroakusztikai jelenségek modellezése. Erre két kívánatos lehetőség van. Az első egy olyan Laplace tartománybeli impedancia módszer kifejlesztése, mellyel az áramlás leírható, és a klasszikus akusztikai impedanciához kapcsolható. A második módszer: az áramlási és az akusztikai terek numerikus szimulációi alapján redukált modellek készítése, melyek egymáshoz kapcsolhatók. Mindkét módszer kifejlesztésének a célja, hogy a kapcsolt rendszerek lengéseinek frekvenciáját és a kibocsátott hang amplitúdóját az ismert eljárásokhoz képest könnyebben meghatározza. Az új eljárásoknak köszönhetően az üregek nem kívánt hangja csökkenthető, az akusztikai hangszerek működése jobban tervezhető.
c.) Az elvégzendő feladatok, azok fő elemei, időigénye
1. év: irodalomkutatás. A jelenleg elérhető szimulációs technikák megismerése.
2. év: a linearizált áramlástani problémák leírása impedancia módszerrel Laplace tartományban. Adott furulyára és üreghangra a modell hozzákapcsolása már meglévő akusztikai impedancia hálózathoz. Eredmények publikálása.
3. év: a korábban említett konfigurációk áramlástani részének szimulációja az akusztika elhanyagolásával. Az eredmények alapján redukált modell készítése, és annak összekapcsolása az akusztikai impedanciából származtatott egyszerű modellel. A kapcsolt modellel időbeli szimulációk végzése, eredmények publikálása.
4. év Az elért eredmények összefoglalása disszertáció formájában.
d.) A szükséges berendezések
A feladat elméleti jellegéből fakadóan számítógépet és szoftvereket igényel. A számítógépet a tanszék biztosítja. A szoftverek közül Matlab és ANSYS CFX szoftverekhez rendelkezésre állnak. A többi használandó szoftver nyíltforráskódú.
e.) Várható tudományos eredmények
Az erősen kapcsolt aeroakusztikai jelenségek jobb megértése. Új eljárások, melyek segítségével ezek a jelenségek könnyebben vizsgálhatók. Olyan geometriai kialakítások létrejötte, melyek hangkibocsátás szempontjából optimálisak.
f.) Irodalom
PT Nagy, G Paál: On the sensitivity of planar jets, Int J Heat Fluid Flow 62, 114-123, 2016
PT Nagy, G Paál: Modeling the perturbation growth in an acoustically excited plane jet, Phys. Fluids 29 (11), 114102, 2017
PT Nagy, G Paál: Stabilization of the boundary layer by streamwise control, Phys. Fluids 31 (12), 124107, 2019
PT Nagy, A Szabó, G Paál: A feedback model of the edge tone, using the adjoint Orr-Sommerfeld equation, Journal of Fluid Mechanics, 915, A13. 2021
PT Nagy: On the stability of shear flows, PhD diszertáció, 2018
PT Nagy, A Szabó, G Paál: The effect of spanwise and streamwise elastic coating on boundary layer transition. Journal of Fluids and Structures 110, 103521, 2022
PT Nagy Enstrophy change of the Reynolds-Orr solution in channel flow, Phys. Rev. E 105, 035108, 2022
felvehető hallgatók száma: 1
Jelentkezési határidő: 2022-10-15
2024. IV. 17. ODT ülés Az ODT következő ülésére 2024. június 14-én, pénteken 10.00 órakor kerül sor a Semmelweis Egyetem Szenátusi termében (Bp. Üllői út 26. I. emelet).
Bejelentkezés
