مدل سازی عددی رفتار جبهه موج امواج آکوستیک، در محیط های ترک دار نامنظم دوبعدی

پایان نامه
چکیده

بررسی عددی انتشار امواج در محیطهای ناهمگون، خصوصاً محیط های ترک دار، بواسطه اهمیّت نظری و صنعتی آنها درشناسایی منابع زیرزمینی نفت و گاز، اقیانوس شناسی، پیش بینی زمان وقوع زلزله و علم پزشکی همواره مورد توجه محققان بوده است. در این پایان نامه سعی براین است که با حل عددی معادله موج آکوستیک در مدلی دوبعدی از محیط های ترک دار، به بررسی ارتباط بین خواص هندسی محیط (چگالی تعداد و عرض ترک ها) و تأثیر آن بر انتشار این نوع امواج بپردازیم. محیط ترک دار به صورت شبکه نامنظم دوبعدی از ترک های مستطیلی به طول ثابت و عرض های متفاوت با موقعیت های مکانی و جهت گیری های تصادفی در نظر گرفته خواهد شد. در گام نخست با توجه به اهمیّت دامنه موج منتشر شده در محیط ناهمگن، رفتار دامنه موج مورد بررسی قرار گرفته و تابعیت دامنه برحسب میزان مسافت طی شده بی بعد x^ و کمیّت های موثر در بی نظمی محیط نظیر چگالی تعداد و عرض ترک ها تعیین می گردد. با توجه به نتایج عددی به دست آمده، نشان داده خواهد شد که دامنه موج به صورت نمایی کاهش می یابد و سرعت افت دامنه با افزایش بی نظمی محیط (?^,b^ ) رابطه مستقیم دارد. سپس به بررسی سرعت جبهه موج آکوستیک، پرداخته می شود و رابطه خطی سرعت برحسب کمیّت های هندسی محیط معین می گردد. سرعت جبهه موج با استفاده از تقریب میدان میانگین نیز به دو روش محاسبه شده و با سرعت حاصل از شبیه سازی عددی مقایسه خواهد شد. نتایج نشان می دهند که تقریب میدان میانگین به خصوص در مقادیر میانی و بالای ?^ و b^معتبر نمی باشد. در گام بعدی، انرژی کل موج آکوستیک مورد مطالعه قرار خواهد گرفت. پایستگی انرژی کل نشان داده می شود و تابعیت خطی آن نسبت به کمیّت های هندسی محیط نیز تعیین می گردد. پس از آن سعی بر این است تا رابطه ای برای تخلخل برحسب کمیّت های میکروسکوپیکی محیط ترک دار به دست آورده شود. سپس رابطه ای خطی برای انرژی کل موج آکوستیک برحسب تخلخل تعیین خواهد گردید. در ادامه برای مقایسه رفتار دامنه موج و رابطه به دست آمده برای انرژی برحسب تخلخل در محیط متخلخل و محیط ترک دار، چند نمونه محیط متخلخل تصادفی با تخلخل های گوناگون تولید شده و افت دامنه در این دو محیط مورد مقایسه قرار می گیرد و نشان داده می شود که محیط ترک دار شبیه سازی شده برخلاف محیط متخلخل قادر است به خوبی افت چشمگیر دامنه را نشان دهد. تابعیت انرژی کل موج آکوستیک با تخلخل در این محیط ها نیز محاسبه می شود و با رابطه حاصل از محیط ترک دار مقایسه و در نهایت همخوانی این دو رابطه نشان داده خواهد شد.

منابع مشابه

انتشار امواج آکوستیک در محیط های ترک دار نامنظم

محیط های ترک دار به عنوان زیر مجموعه ای از محیط های متخلخل از زمان استخراج و اکتشاف منابع نفتی، توجه فراوانی را به سمت خود جلب کرده اند. بررسی ارتباط بین خواص دینامیک محیط های متخلخل وخواصاستاتیک آن در چند دهه ی اخیر توسط دانشمندان در حوزه های مختلف علوم ومهندسی صورت گرفته است. این مطالعات علاوه بر اکتشاف ذخایر هیدروکربنی کاربرد های فراوانی در زمین شناسی، اقیانوس شناسی، علوم پزشکی، وعلم مواد دا...

15 صفحه اول

ارتباط بین خواص دینامیک و استاتیک محیط های متخلخل ترک دار ناهمسانگرد با استفاده از شبیه سازی انتشار امواج آکوستیک

استفاده از امواج آکوستیک در مطالعات ساختار مواد از اهمیت فراوانی برخوردار است. ما در این تحقیق با توجه به این مهم که انتشار امواج صوتی بسیار متاثر از هندسه ی محیطی است که در آن منتشر می شود، به بررسی ارتباط خواص استاتیک با خواص دینامیک محیط می پردازیم. در این پژوهش ابتدا محیط متخلخل ترک دار دو فازی در دو بعد تولید می شود و با توجه به اصول شناخته شده از هندسه محیط، ابتدا ترک‌ها ( به عنوان ناخالص...

متن کامل

ارتباط بین خواص دینامیک و استاتیک محیط های متخلخل ترک دار ناهمسانگرد با استفاده از شبیه سازی انتشار امواج آکوستیک

استفاده از امواج آکوستیک در مطالعات ساختار مواد از اهمیت فراوانی برخوردار است. ما در این تحقیق با توجه به این مهم که انتشار امواج صوتی بسیار متاثر از هندسه ی محیطی است که در آن منتشر می شود، به بررسی ارتباط خواص استاتیک با خواص دینامیک محیط می پردازیم. در این پژوهش ابتدا محیط متخلخل ترک دار دو فازی در دو بعد تولید می شود و با توجه به اصول شناخته شده از هندسه محیط، ابتدا ترک ها ( به عنوان ناخالص...

متن کامل

شبیه سازی شارش سیال در محیط ترک دار نامنظم

محیط های ترک دار به عنوان زیر مجموعه ای از محیط های متخلخل از زمان استخراج منابع نفتی، توجه فراوانی را به سمت خود جلب کرده اند. در این پایان نامه شبکه های ترک دو بعدی نامنظم شبیه سازی و تولید شده?اند. ترک ها به صورت مستطیل هایی با طول ثابت هستند که جهت گیری و مکان مرکز آن ها به طور تصادفی و با تابع توزیع یکنواخت توزیع شده اند. تخلخل میانگین محیط های ترک?دار و تراوایی ماکروسکوپی بدست آمده از حل ...

15 صفحه اول

شبیه سازی عددی پرش هیدرولیکی بر روی بستر موج دار با مدل FLUENT

پرش هیدرولیکی برای استهلاک انرژی در پایین دست سازههای هیدرولیکی از جمله سرریزها، تندآبها و دریچهها مورداستفاده قرار میگیرد. بررسی محققین نشان میدهد که بستر موج دار در کاهش عمق ثانویه و طول پرش هیدرولیکیمؤثر میباشد. پرش هیدرولیکی بر روی بستر موج دار متلاطم بوده و با اختلاط آب و هوا همراه می باشد. در این تحقیقو بکارگیری نرم RNG k-ε استاندارد و k-ε پرشهیدرولیکی بر روی بستر موج دار با استفاده از مد...

متن کامل

منابع من

با ذخیره ی این منبع در منابع من، دسترسی به آن را برای استفاده های بعدی آسان تر کنید

ذخیره در منابع من قبلا به منابع من ذحیره شده

{@ msg_add @}


نوع سند: پایان نامه

وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی - دانشکده علوم

میزبانی شده توسط پلتفرم ابری doprax.com

copyright © 2015-2023