 |
لوله جت
معرفی
این مثال تابش صدای فن از مجرای حلقوی یک موتور توربوفن را مدل می کند. هنگامی که جریان جت مجرا را تحریک می کند، یک صفحه گردابی در امتداد امتداد دیواره مجرا ظاهر می شود. در مدل شما میدان نزدیک در دو طرف ورتکس را محاسبه می کنید. فرض می شود که جریان میانگین پس زمینه به خوبی توسط یک جریان پتانسیل توصیف می شود، در این مدل یک جریان یکنواخت. این بدان معناست که میدان صوتی را می توان با حل معادلات جریان پتانسیل خطی شده در حوزه فرکانس مدلسازی کرد.
تعریف مدل
مدل متقارن محوری است که محور تقارن با خط مرکزی موتور منطبق است (ناحیه خاکستری در شکل زیر). جریان‌ها هم در داخل و هم در خارج از مجرا، جریان‌های متوسط یکنواخت هستند و به ترتیب دارای قدر M 1 و M 0 هستند . از آنجایی که سرعت های جریان متفاوت است، یک صفحه گردابی آنها را از هم جدا می کند (خط چین در شکل زیر).
طرحی از موتور توربوفن.
جریان پتانسیل خطی شده، رابط دامنه فرکانس در ماژول آکوستیک، امواج صوتی را در یک سیال متحرک با پتانسیل φ ، برای سرعت ذرات محلی به عنوان متغیر وابسته اساسی توصیف می‌کند. برای جزئیات بیشتر به فصل مربوط به هواآکوستیک در راهنمای کاربر ماژول آکوستیک مراجعه کنید . معادلات میدان فقط زمانی معتبر هستند که میدان سرعت پس‌زمینه غیر چرخشی باشد، شرطی که در یک صفحه گردابی برآورده نمی‌شود. در نتیجه، پتانسیل سرعت در سراسر این صفحه ناپیوسته است. برای مدلسازی این ناپیوستگی، از شرایط مرزی ورق گرداب استفاده می‌کنید که در مرزهای داخلی موجود است. شرایط مرزی در دو طرف ورتکس به صورت زیر تعریف می شود:
در این معادلات ω سرعت زاویه ای، V سرعت متوسط جریان، w جابجایی نرمال به بیرون، φ پتانسیل سرعت و p فشار است. زیرنویس های “بالا” و “پایین” به دو طرف مرز اشاره دارند.
سرعت نرمال به ورتکس صفر است، که به این معنی است که دو جمله آخر در سمت چپ شرط ناپدید می شوند. در مدل، متغیرها بدون بعد ساخته می شوند. سرعت ها بر سرعت صوت در هوا و چگالی ها بر چگالی هوا تقسیم می شوند. به عنوان مثال، مدل از عدد ماخ M = V / c 0 به عنوان سرعت جریان متوسط استفاده می کند. این منجر به شرایط مرزی می شود
جایی که M نشان دهنده عدد ماخ عرضی است.
کانال دارای یک دیواره سخت است که شما آن را نیز با استفاده از شرایط مرزی داخلی مدل می کنید.
میدان صوتی داخل مجرا را می توان به عنوان مجموع حالت های ویژه ای که در مجرا منتشر می شود و سپس در فضای آزاد تابش می کند توصیف کرد. این در بخش 2.1 در Ref. 1 . در این مثال شما امواج صوتی تابشی تولید شده توسط یک حالت خاص را در یک زمان مطالعه می کنید. ابتدا حالت های ویژه را با حالت ازیموتال شماره 4 در مرز ورودی محاسبه می کنید. از این حالت های ویژه، حالتی با مرتبه حالت شعاعی 0 به عنوان موج فرودی استفاده می شود. سپس فیلدهای سرعت را با اعداد حالت آزیموتال m = 17 و 24 و با ترتیب حالت شعاعی n = 1 محاسبه می کنید.
نتایج و بحث
منابع ورودی با استفاده از تحلیل حالت مرزی یافت می شوند. تجزیه و تحلیل با عدد موج محیطی m = 4، 17 و 24 انجام می شود و چندین حالت ویژه مربوط به اعداد حالت شعاعی مختلف را ارائه می دهد. این مثال، مانند Ref. 1 ، از حالت های ویژه ( m ، n ) = (4،0)، (17،1)، و (24،1) به عنوان امواج فرودی در مجرا استفاده می کند. حالت ها در شکل 1 نشان داده شده اند . حالت شعاعی n = 0 مربوط به بزرگترین مقدار ویژه برای m معین است، در حالی که n = 1 مربوط به کوچکترین مقدار ویژه است.
شکل 1: شکل حالت برای m = 4، 17، و 24 برای هر دو n = 0 و n = 1
در شکل 2 پتانسیل سرعت منبع در هندسه چرخشی نشان داده شده است که شامل سهم حالت ازیموتال است، که به صورت
که در آن m عدد مد و 
زاویه ازیموتال است.
زاویه ازیموتال است.فشار میدان نزدیک در اطراف مجرا به دست آمده توسط COMSOL Multiphysics را می توان با نتایج میدان نزدیک در Ref. 1 . شکل 3 تا شکل 7 راه حل میدان نزدیک را برای عدد ماخ برابر با M 1 = 0.45 در لوله و M 0 = 0.25 در خارج نشان می دهد. شکل ها میدان فشار را برای حالت های ویژه منبع مختلف نشان داده شده در شکل 1 نشان می دهد .
شکل 2: حالت مرزی (m,n) = (4,0) که در هندسه چرخشی شامل سهم عدد موج آزیموتال نشان داده شده است.
شکل 3: راه حل میدان نزدیک برای m = 4 و n = 0.
شکل 4: راه حل میدان نزدیک برای m = 17 و n = 1.
شکل 5: راه حل میدان نزدیک برای m = 24 و n = 1.
شکل 6: سطح فشار صوت میدان نزدیک برای m = 24 و n = 1.
شکل 7: فشار میدان نزدیک در هندسه چرخشی برای m = 4 و n = 0 رسم شده است.
ارجاع
1. G. Gabard و RJ Astley، “مدل نظری برای تشعشعات صوتی از لوله‌های جت حلقوی: راه حل میدان دور و نزدیک،” J. Fluid Mech. ، جلد 549، صفحات 315-341، 2006.
مسیر کتابخانه برنامه: Acoustics_Module/Aeroacoustics_and_Noise/jet_pipe
دستورالعمل مدلسازی
از منوی File ، New را انتخاب کنید .
جدید
در پنجره جدید ، روی 
Model Wizard کلیک کنید .
Model Wizard کلیک کنید .مدل جادوگر
1 | در پنجره Model Wizard ، روی  2D Axismetric کلیک کنید . |
2 | در درخت Select Physics ، Acoustics>Aeroacoustics>Linearized Potential Flow، Boundary Mode (lpfbm) را انتخاب کنید . |
3 | روی افزودن کلیک کنید . |
4 | در درخت Select Physics ، Acoustics>Aeroacoustics>Linearized Potential Flow، Frequency Domain (lpff) را انتخاب کنید . |
5 | روی افزودن کلیک کنید . |
6 |  روی مطالعه کلیک کنید . |
7 | در درخت Select Study ، Preset Studies for Some Physics Interfaces>Mode Analysis را انتخاب کنید . |
8 |  روی Done کلیک کنید . |
ریشه
1 | در پنجره Model Builder ، روی گره ریشه کلیک کنید. |
2 | در پنجره تنظیمات گره ریشه ، بخش Unit System را پیدا کنید . |
3 | از لیست سیستم واحد ، هیچکدام را انتخاب کنید . |
این تنظیم تمام پشتیبانی واحد در مدل را خاموش می کند.
هندسه 1
مستطیل 1 (r1)
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی  Rectangle کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Rectangle ، بخش Size and Shape را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن Width ، 0.25 را تایپ کنید . |
4 | در قسمت متن ارتفاع ، 0.5 را تایپ کنید . |
5 | قسمت Position را پیدا کنید . در قسمت متن r ، 0.75 را تایپ کنید . |
6 | در قسمت متن z ، -0.5 را تایپ کنید . |
مستطیل 2 (r2)
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی  Rectangle کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Rectangle ، بخش Size and Shape را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن Width ، 0.25 را تایپ کنید . |
4 | قسمت Position را پیدا کنید . در قسمت متن r ، 0.75 را تایپ کنید . |
مستطیل 3 (r3)
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی  Rectangle کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Rectangle ، بخش Size and Shape را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن Width ، 0.25 را تایپ کنید . |
4 | در قسمت متن ارتفاع ، 0.2 را تایپ کنید . |
5 | قسمت Position را پیدا کنید . در قسمت متن r ، 0.75 را تایپ کنید . |
6 | در قسمت متن z ، 1 را تایپ کنید . |
7 |  روی دکمه Zoom Extents در نوار ابزار Graphics کلیک کنید . |
مستطیل 4 (r4)
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی  Rectangle کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Rectangle ، بخش Size and Shape را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن ارتفاع ، 1.5 را تایپ کنید . |
4 | قسمت Position را پیدا کنید . در قسمت متن r ، 1 را تایپ کنید . |
5 | در قسمت متن z ، -0.5 را تایپ کنید . |
6 |  روی دکمه Zoom Extents در نوار ابزار Graphics کلیک کنید . |
مستطیل 5 (r5)
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی  Rectangle کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Rectangle ، بخش Size and Shape را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن Width ، 1.2 را تایپ کنید . |
4 | در قسمت متن ارتفاع ، 0.2 را تایپ کنید . |
5 | قسمت Position را پیدا کنید . در قسمت متن r ، 1 را تایپ کنید . |
6 | در قسمت متن z ، -0.7 را تایپ کنید . |
مستطیل 6 (r6)
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی  Rectangle کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Rectangle ، بخش Size and Shape را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن Width ، 0.2 را تایپ کنید . |
4 | در قسمت متن ارتفاع ، 1.9 را تایپ کنید . |
5 | قسمت Position را پیدا کنید . در قسمت متن r ، 2 را تایپ کنید . |
6 | در قسمت متن z ، -0.7 را تایپ کنید . |
مستطیل 7 (r7)
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی  Rectangle کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Rectangle ، بخش Size and Shape را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن Width ، 1.2 را تایپ کنید . |
4 | در قسمت متن ارتفاع ، 0.2 را تایپ کنید . |
5 | قسمت Position را پیدا کنید . در قسمت متن r ، 1 را تایپ کنید . |
6 | در قسمت متن z ، 1 را تایپ کنید . |
7 |  روی Build All Objects کلیک کنید . |
8 |  روی دکمه Zoom Extents در نوار ابزار Graphics کلیک کنید . |
این حالت هندسه-مدل سازی را کامل می کند. هندسه پنجره Graphics اکنون باید مانند شکل زیر باشد.
تعاریف جهانی
پارامترهای 1
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Global Definitions روی Parameters 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای پارامترها ، بخش پارامترها را پیدا کنید . |
3 | در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
نام | اصطلاح | ارزش | شرح |
M0 | 0.25 | 0.25 | عدد ماخ در خارج از مجرا |
M1 | 0.45 | 0.45 | عدد ماخ داخل مجرا |
متر | 4 | 4 | عدد موج محیطی |
f | 30/(2*pi) | 4.7746 | فرکانس |
k0 | 2*pi*f/(1-M1) | 54.545 | بزرگترین عدد موج |
تعاریف
مقطع کانال
1 | در نوار ابزار تعاریف ، روی  Explicit کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Explicit ، قسمت مقطع مجرا را در قسمت نوشتار برچسب تایپ کنید . |
3 | قسمت Input Entities را پیدا کنید . از لیست سطح نهاد هندسی ، Boundary را انتخاب کنید . |
4 | فقط مرز 2 را انتخاب کنید. |
مواد
چگالی و سرعت صوت را که هر دو به 1 نرمال شده اند، به عنوان پارامترهای ماده مشخص کنید. شما باید یک گره ماده جداگانه برای مقطع مجرا اضافه کنید زیرا یک مرز است و یک دامنه نیست.
مواد 1 (mat1)
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1) روی Materials راست کلیک کرده و Blank Material را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Material ، قسمت Material Contents را پیدا کنید . |
3 | در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
ویژگی | متغیر | ارزش | واحد | گروه اموال |
تراکم | rho | 1 | پایه ای | |
سرعت صوت | ج | 1 | پایه ای |
مواد 2 (mat2)
1 | روی Materials کلیک راست کرده و Blank Material را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای مواد ، قسمت انتخاب موجودیت هندسی را پیدا کنید . |
3 | از لیست سطح نهاد هندسی ، Boundary را انتخاب کنید . |
4 | از لیست انتخاب ، مقطع مجرای را انتخاب کنید . |
5 | قسمت محتوای مواد را پیدا کنید . در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
ویژگی | متغیر | ارزش | واحد | گروه اموال |
تراکم | rho | 1 | پایه ای | |
سرعت صوت | ج | 1 | پایه ای |
جریان پتانسیل خطی شده، حالت مرزی (LPFBM)
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1) روی Linearized Potential Flow، Boundary Mode (lpfbm) کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای جریان پتانسیل خطی شده ، حالت مرزی ، قسمت انتخاب مرز را پیدا کنید . |
3 | از لیست انتخاب ، مقطع مجرای را انتخاب کنید . |
4 | برای گسترش بخش معادله کلیک کنید . قسمت تنظیمات معادله جریان پتانسیل خطی شده را پیدا کنید . در قسمت متن m ، m را تایپ کنید . |
مدل جریان پتانسیل خطی 1
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1)> Linearized Potential Flow، Boundary Mode (lpfbm) روی Linearized Potential Flow Model 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات مدل جریان پتانسیل خطی شده ، بخش مدل جریان پتانسیل خطی شده را پیدا کنید . |
3 | بردار V را به صورت مشخص کنید |
0 | r |
M1 | z |
جریان پتانسیل خطی شده، دامنه فرکانس (LPFF)
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1) روی Linearized Potential Flow، Frequency Domain (lpff) کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای جریان پتانسیل خطی شده ، دامنه فرکانس ، بخش تنظیمات معادله جریان پتانسیل خطی شده را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن m ، m را تایپ کنید . |
مدل جریان پتانسیل خطی 1
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1)> Linearized Potential Flow، Frequency Domain (lpff) روی Linearized Potential Flow Model 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات مدل جریان پتانسیل خطی شده ، بخش مدل جریان پتانسیل خطی شده را پیدا کنید . |
3 | بردار V را به صورت مشخص کنید |
0 | r |
M0 | z |
ورتکس ورق 1
1 | در نوار ابزار Physics ، روی  Boundaries کلیک کنید و Vortex Sheet را انتخاب کنید . |
2 | فقط مرزهای 12 و 13 را انتخاب کنید. |
مرز سخت صدای داخلی (دیوار) 1
1 | در نوار ابزار Physics ، روی  Boundaries کلیک کنید و داخلی Sound Hard Boundary (دیوار) را انتخاب کنید . |
2 | فقط مرز 10 را انتخاب کنید. |
مدل جریان پتانسیل خطی 2
1 | در نوار ابزار Physics ، روی  Domains کلیک کنید و مدل جریان پتانسیل خطی را انتخاب کنید . |
2 | فقط دامنه های 1-3 را انتخاب کنید. |
3 | در پنجره تنظیمات مدل جریان پتانسیل خطی شده ، بخش مدل جریان پتانسیل خطی شده را پیدا کنید . |
4 | بردار V را به صورت مشخص کنید |
0 | r |
M1 | z |
پتانسیل سرعت 1
1 | در نوار ابزار Physics ، روی  Boundaries کلیک کنید و Velocity Potential را انتخاب کنید . |
مقدار پتانسیل سرعت توسط راه حل های حالت مرزی داده می شود. متغیر وابسته phi است .
2 | در پنجره تنظیمات برای پتانسیل سرعت ، بخش انتخاب مرز را پیدا کنید . |
3 | از لیست انتخاب ، مقطع مجرای را انتخاب کنید . |
4 | قسمت Velocity Potential را پیدا کنید . در قسمت متن φ 0 ، phi را تایپ کنید . |
تعاریف
کاملاً منطبق بر لایه 1 (pml1)
1 | در نوار ابزار تعاریف ، روی لایه  کاملاً منطبق کلیک کنید . |
2 | فقط دامنه های 3، 4، و 6-9 را انتخاب کنید. |
3 | در پنجره تنظیمات برای لایه کاملاً منطبق ، قسمت هندسه را پیدا کنید . |
4 | از لیست نوع ، استوانه ای را انتخاب کنید . |
5 | بخش Scaling را پیدا کنید . از لیست نوع کشش مختصات ، منطقی را انتخاب کنید . |
در این مدل مش به صورت دستی تنظیم می شود. با افزودن مستقیم جزء مش مورد نظر ادامه دهید.
مش 1
مثلثی رایگان 1
1 | در نوار ابزار Mesh ، روی  Free Triangular کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Free Triangular ، بخش انتخاب دامنه را پیدا کنید . |
3 | از لیست سطح نهاد هندسی ، دامنه را انتخاب کنید . |
4 | فقط دامنه های 1، 2 و 5 را انتخاب کنید. |
اندازه
1 | در پنجره Model Builder ، روی Size کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای اندازه ، قسمت اندازه عنصر را پیدا کنید . |
3 | روی دکمه Custom کلیک کنید . |
4 | قسمت پارامترهای اندازه عنصر را پیدا کنید . در قسمت متن حداکثر اندازه عنصر ، (1-M1)/f/6 را تایپ کنید . |
5 | در قسمت متن حداقل اندازه عنصر ، (1-M1)/f/6 را تایپ کنید . |
نقشه برداری 1
در نوار ابزار Mesh ، روی Mapped کلیک کنید .
Mapped کلیک کنید .توزیع 1
1 | روی Mapped 1 کلیک راست کرده و Distribution را انتخاب کنید . |
2 | فقط مرزهای 16 و 19–21 را انتخاب کنید. |
3 | در پنجره تنظیمات برای توزیع ، بخش توزیع را پیدا کنید . |
4 | در قسمت متنی Number of Elements عدد 8 را تایپ کنید . |
5 |  روی ساخت همه کلیک کنید . |
برای یافتن پتانسیل های منبعی که در مدل کامل اعمال خواهند شد، با حل مسئله حالت مرزی شروع کنید.
مطالعه 1 – تحلیل حالت
1 | در پنجره Model Builder ، روی Study 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای مطالعه ، Study 1 – Mode Analysis را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
3 | بخش تنظیمات مطالعه را پیدا کنید . تیک Generate defaults defaults را پاک کنید . |
جاروی پارامتریک
1 | در نوار ابزار مطالعه ، روی  پارامتر Sweep کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای جابجایی پارامتری ، بخش تنظیمات مطالعه را پیدا کنید . |
3 |  روی افزودن کلیک کنید . |
4 | در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
نام پارامتر | لیست مقادیر پارامتر | واحد پارامتر |
m (عدد موج محیطی) | 4 17 24 |
مرحله 1: تجزیه و تحلیل حالت
1 | در پنجره Model Builder ، روی Step 1: Mode Analysis کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای تجزیه و تحلیل حالت ، بخش تنظیمات مطالعه را پیدا کنید . |
3 | در قسمت نوشتاری فرکانس تحلیل حالت ، f را تایپ کنید . |
4 | از روش جستجوی حالت در اطراف لیست شیفت ، قسمت واقعی کوچکتر را انتخاب کنید . |
5 | تیک گزینه Desired number of modes را انتخاب کنید . در فیلد متن مرتبط، 2 را تایپ کنید . |
6 | کادر جستجوی حالت‌های اطراف را انتخاب کنید . در قسمت متن مرتبط، k0 را تایپ کنید . |
7 | در نوار ابزار مطالعه ،  روی محاسبه کلیک کنید . |
نتایج
حالت های مرزی
1 | در پنجره Model Builder ، گره Results را گسترش دهید . |
2 | روی Results کلیک راست کرده و 1D Plot Group را انتخاب کنید . |
3 | در پنجره تنظیمات برای گروه طرح 1 بعدی ، حالت های مرزی را در قسمت متن برچسب تایپ کنید . |
4 | قسمت Data را پیدا کنید . از فهرست مجموعه داده ، مطالعه 1 – تحلیل حالت / راه حل های پارامتریک 1 (sol2) را انتخاب کنید . |
5 | قسمت Legend را پیدا کنید . از لیست Layout ، ناحیه محور گراف بیرونی را انتخاب کنید . |
6 | از لیست موقعیت ، پایین را انتخاب کنید . |
7 | در قسمت متنی Number of rows عدد 6 را تایپ کنید . |
نمودار خطی 1
1 | روی Boundary Modes کلیک راست کرده و Line Graph را انتخاب کنید . |
2 | فقط مرز 2 را انتخاب کنید. |
3 | در نوار ابزار Boundary Modes ، روی  Plot کلیک کنید . |
4 | در پنجره تنظیمات برای نمودار خط ، بخش x-Axis Data را پیدا کنید . |
5 | از لیست Parameter ، Expression را انتخاب کنید . |
6 | در قسمت متن Expression ، r را تایپ کنید . |
7 | برای گسترش بخش Legends کلیک کنید . تیک Show legends را انتخاب کنید . |
8 | زیربخش پیشوند و پسوند را پیدا کنید . در قسمت متن پیشوند ، شماره حالت و شماره موج خارج از صفحه را تایپ کنید: . |
9 | در نوار ابزار Boundary Modes ، روی  Plot کلیک کنید . |
نموداری که ظاهر می شود باید مانند شکل 1 باشد . این دو حالت شعاعی ( n=0 و 1 ) را برای m=4 ، 17 و 24 نشان می دهد .
انقلاب 2 بعدی 1
1 | در پنجره Model Builder ، گره Results>Datasets را گسترش دهید . |
2 | روی Results>Datasets کلیک راست کرده و Revolution 2D را انتخاب کنید . |
3 | در پنجره تنظیمات برای Revolution 2D ، بخش Data را پیدا کنید . |
4 | از فهرست مجموعه داده ، مطالعه 1 – تحلیل حالت / راه حل های پارامتریک 1 (sol2) را انتخاب کنید . |
5 | برای گسترش بخش Advanced کلیک کنید . در فیلد متنی عدد حالت آزیموتال ، m را تایپ کنید . |
حالت های مرزی 2 بعدی چرخش
1 | در نوار ابزار نتایج ، روی  3D Plot Group کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای گروه طرح سه بعدی ، حالت های مرزی 2D Revolved را در قسمت متن برچسب تایپ کنید . |
3 | قسمت Data را پیدا کنید . از لیست مقدار پارامتر (m) ، 4 را انتخاب کنید . |
سطح 1
1 | روی Boundary Modes 2D Revolved کلیک راست کرده و Surface را انتخاب کنید . |
رفتار محیطی به‌طور خودکار نشان داده می‌شود که شما عدد حالت Azimuthal را در مجموعه داده راه‌حل چرخشی تعریف کرده‌اید.
2 | در نوار ابزار Boundary Modes 2D Revolved ، روی  Plot کلیک کنید . |
3 |  روی دکمه Zoom Extents در نوار ابزار Graphics کلیک کنید . |
نموداری که ظاهر می شود باید مانند شکل 2 باشد .
اکنون سه مطالعه را برای حل سه مورد با منابع مختلف اضافه کنید: (m=4,n=0) , (m=17,n=1) و (m=24,n=1) . پس از تنظیم سه مطالعه و حل، نتایج را رسم کنید.
ابتدا مورد را با عدد موج محیطی m=4 و حالت شعاعی اول ( n=0 ) حل کنید، یعنی حالتی که بیشترین مقدار ویژه را دارد.
اضافه کردن مطالعه
1 | در نوار ابزار Home ، روی  Add Study کلیک کنید تا پنجره Add Study باز شود . |
2 | به پنجره Add Study بروید . |
3 | رابط های فیزیک را در زیربخش مطالعه پیدا کنید . در جدول، کادر حل را برای جریان پتانسیل خطی ، حالت مرزی (lpfbm) پاک کنید . |
4 | زیربخش مطالعات را پیدا کنید . در درخت انتخاب مطالعه ، General Studies>Frequency Domain را انتخاب کنید . |
5 | روی Add Study در نوار ابزار پنجره کلیک کنید . |
6 | در نوار ابزار Home ، روی  Add Study کلیک کنید تا پنجره Add Study بسته شود . |
مطالعه 2 – M=4 و N=0
1 | در پنجره Model Builder ، روی Study 2 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای مطالعه ، Study 2 – m=4 و n=0 را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
3 | بخش تنظیمات مطالعه را پیدا کنید . تیک Generate defaults defaults را پاک کنید . |
مرحله 1: دامنه فرکانس
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Study 2 – m=4 و n=0 روی مرحله 1: Frequency Domain کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات دامنه فرکانس ، بخش تنظیمات مطالعه را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن فرکانس ها ، f را تایپ کنید . |
4 | برای گسترش بخش Values of Dependent Variables کلیک کنید . مقادیر متغیرهای حل نشده را برای بخش فرعی پیدا کنید . از لیست تنظیمات ، کنترل کاربر را انتخاب کنید . |
5 | از لیست روش ، راه حل را انتخاب کنید . |
6 | از لیست مطالعه ، مطالعه 1 – تجزیه و تحلیل حالت ، تجزیه و تحلیل حالت را انتخاب کنید . |
7 | از لیست راه حل ، راه حل های پارامتریک 1 (sol2) را انتخاب کنید . |
8 | از لیست Use ، m=4 (sol3) را انتخاب کنید . |
9 | از لیست اعداد موج خارج از صفحه ، 54.194 را انتخاب کنید . |
مقدار m در مجموعه داده تحلیل حالت ذخیره نمی شود، بنابراین باید آن را به صورت دستی به صورت زیر تنظیم کنید.
10 | برای گسترش بخش Study Extensions کلیک کنید . کادر بررسی جارو کمکی را انتخاب کنید . |
11 |  روی افزودن کلیک کنید . |
12 | در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
نام پارامتر | لیست مقادیر پارامتر | واحد پارامتر |
m (عدد موج محیطی) | 4 |
13 | در نوار ابزار صفحه اصلی ،  روی محاسبه کلیک کنید . |
در مرحله دوم، مورد را با موج محیطی عدد m=17 و حالت شعاعی دوم ( n=1 ) حل کنید. این حالت با دومین مقدار ویژه بالاتر است. مراحل مانند مطالعه 2 است.
اضافه کردن مطالعه
1 | در نوار ابزار Home ، روی  Add Study کلیک کنید تا پنجره Add Study باز شود . |
2 | به پنجره Add Study بروید . |
3 | رابط های فیزیک را در زیربخش مطالعه پیدا کنید . در جدول، کادر حل را برای جریان پتانسیل خطی ، حالت مرزی (lpfbm) پاک کنید . |
4 | زیربخش مطالعات را پیدا کنید . در درخت انتخاب مطالعه ، General Studies>Frequency Domain را انتخاب کنید . |
5 | روی Add Study در نوار ابزار پنجره کلیک کنید . |
6 | در نوار ابزار Home ، روی  Add Study کلیک کنید تا پنجره Add Study بسته شود . |
مطالعه 3 – M=17 و N=1
1 | در پنجره Model Builder ، روی Study 3 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای مطالعه ، Study 3 – m=17 و n=1 را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
3 | بخش تنظیمات مطالعه را پیدا کنید . تیک Generate defaults defaults را پاک کنید . |
مرحله 1: دامنه فرکانس
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Study 3 – m=17 و n=1 ، روی Step 1: Frequency Domain کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات دامنه فرکانس ، بخش تنظیمات مطالعه را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن فرکانس ها ، f را تایپ کنید . |
4 | قسمت Values of Dependent Variables را پیدا کنید . مقادیر متغیرهای حل نشده را برای بخش فرعی پیدا کنید . از لیست تنظیمات ، کنترل کاربر را انتخاب کنید . |
5 | از لیست روش ، راه حل را انتخاب کنید . |
6 | از لیست مطالعه ، مطالعه 1 – تجزیه و تحلیل حالت ، تجزیه و تحلیل حالت را انتخاب کنید . |
7 | از لیست راه حل ، راه حل های پارامتریک 1 (sol2) را انتخاب کنید . |
8 | از لیست Use ، m=17 (sol4) را انتخاب کنید . |
9 | از لیست اعداد موج خارج از صفحه ، 43.461 را انتخاب کنید . |
مقدار m در مجموعه داده تحلیل حالت ذخیره نمی شود، بنابراین باید آن را به صورت دستی به صورت زیر تنظیم کنید.
10 | قسمت Study Extensions را پیدا کنید . کادر بررسی جارو کمکی را انتخاب کنید . |
11 |  روی افزودن کلیک کنید . |
12 | در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
نام پارامتر | لیست مقادیر پارامتر | واحد پارامتر |
m (عدد موج محیطی) | 17 |
13 | در نوار ابزار صفحه اصلی ،  روی محاسبه کلیک کنید . |
در نهایت، مورد را با عدد موج محیطی m=27 دوباره با حالت شعاعی دوم حل کنید ( n=1 ). این حالت با دومین مقدار ویژه بالاتر است. مراحل مانند مطالعه 2 و مطالعه 3 است.
اضافه کردن مطالعه
1 | در نوار ابزار Home ، روی  Add Study کلیک کنید تا پنجره Add Study باز شود . |
2 | به پنجره Add Study بروید . |
3 | رابط های فیزیک را در زیربخش مطالعه پیدا کنید . در جدول، کادر حل را برای جریان پتانسیل خطی ، حالت مرزی (lpfbm) پاک کنید . |
4 | زیربخش مطالعات را پیدا کنید . در درخت انتخاب مطالعه ، General Studies>Frequency Domain را انتخاب کنید . |
5 | روی Add Study در نوار ابزار پنجره کلیک کنید . |
6 | در نوار ابزار Home ، روی  Add Study کلیک کنید تا پنجره Add Study بسته شود . |
مطالعه 4 – M=24 و N=1
1 | در پنجره Model Builder ، روی Study 4 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای مطالعه ، Study 4 – m=24 و n=1 را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
3 | بخش تنظیمات مطالعه را پیدا کنید . تیک Generate defaults defaults را پاک کنید . |
مرحله 1: دامنه فرکانس
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Study 4 – m=24 و n=1 ، روی Step 1: Frequency Domain کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات دامنه فرکانس ، بخش تنظیمات مطالعه را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن فرکانس ها ، f را تایپ کنید . |
4 | قسمت Values of Dependent Variables را پیدا کنید . مقادیر متغیرهای حل نشده را برای بخش فرعی پیدا کنید . از لیست تنظیمات ، کنترل کاربر را انتخاب کنید . |
5 | از لیست روش ، راه حل را انتخاب کنید . |
6 | از لیست مطالعه ، مطالعه 1 – تجزیه و تحلیل حالت ، تجزیه و تحلیل حالت را انتخاب کنید . |
7 | از لیست راه حل ، راه حل های پارامتریک 1 (sol2) را انتخاب کنید . |
8 | از لیست Use ، m=24 (sol5) را انتخاب کنید . |
9 | از لیست اعداد موج خارج از صفحه ، 30.373 را انتخاب کنید . |
مقدار m در مجموعه داده تحلیل حالت ذخیره نمی شود، بنابراین باید آن را به صورت دستی به صورت زیر تنظیم کنید.
10 | قسمت Study Extensions را پیدا کنید . کادر بررسی جارو کمکی را انتخاب کنید . |
11 |  روی افزودن کلیک کنید . |
12 | در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
نام پارامتر | لیست مقادیر پارامتر | واحد پارامتر |
m (عدد موج محیطی) | 24 |
13 | در نوار ابزار صفحه اصلی ،  روی محاسبه کلیک کنید . |
به رسم محلول فشار نزدیک میدان نشان داده شده در شکل 3 ، شکل 4 و شکل 5 ادامه دهید .
ابتدا، انتخاب هایی را به مجموعه داده ها اضافه کنید تا نتایج در دامنه های PML نشان داده نشود. در اینجا راه حل ها فیزیکی نیستند.
نتایج
مطالعه 2 – m=4 و n=0/محلول 6 (sol6)
در پنجره Model Builder ، در Results>Datasets روی Study 2 – m=4 و n=0/Solution 6 (sol6) کلیک کنید .
انتخاب
1 | در نوار ابزار نتایج ، روی  ویژگی ها کلیک کنید و Selection را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای انتخاب ، قسمت انتخاب موجودیت هندسی را پیدا کنید . |
3 | از لیست سطح نهاد هندسی ، دامنه را انتخاب کنید . |
4 | فقط دامنه های 1، 2 و 5 را انتخاب کنید. |
مطالعه 3 – m=17 و n=1/حلول 7 (sol7)
در پنجره Model Builder ، در Results>Datasets روی Study 3 – m=17 و n=1/Solution 7 (sol7) کلیک کنید .
انتخاب
1 | در نوار ابزار نتایج ، روی  ویژگی ها کلیک کنید و Selection را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای انتخاب ، قسمت انتخاب موجودیت هندسی را پیدا کنید . |
3 | از لیست سطح نهاد هندسی ، دامنه را انتخاب کنید . |
4 | فقط دامنه های 1، 2 و 5 را انتخاب کنید. |
مطالعه 4 – m=24 و n=1/محلول 8 (sol8)
در پنجره Model Builder ، در بخش Results>Datasets روی مطالعه 4 – m=24 و n=1/Solution 8 (sol8) کلیک کنید .
انتخاب
1 | در نوار ابزار نتایج ، روی  ویژگی ها کلیک کنید و Selection را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای انتخاب ، قسمت انتخاب موجودیت هندسی را پیدا کنید . |
3 | از لیست سطح نهاد هندسی ، دامنه را انتخاب کنید . |
4 | فقط دامنه های 1، 2 و 5 را انتخاب کنید. |
اکنون، طرح ها را ایجاد کنید.
5 | در نوار ابزار نتایج ، روی  Add Predefined Plot کلیک کنید . |
طرح از پیش تعریف شده را اضافه کنید
1 | به پنجره Add Predefined Plot بروید . |
2 | در درخت، Study 4 – m=24 و n=1/Solution 8 (sol8)>Linearized Potential Flow، Frequency Domain>Acoustic Pressure (lpff) را انتخاب کنید . |
3 | روی Add Plot در نوار ابزار پنجره کلیک کنید . |
4 | در نوار ابزار نتایج ، روی  Add Predefined Plot کلیک کنید . |
نتایج
فشار میدان نزدیک
1 | در پنجره Model Builder ، در بخش Results روی Acoustic Pressure (lpff) کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای گروه طرح دو بعدی ، فشار میدان نزدیک را در قسمت نوشتار برچسب تایپ کنید . |
3 | در نوار ابزار فشار میدان نزدیک ، روی  Plot کلیک کنید . |
4 |  روی دکمه Zoom Extents در نوار ابزار Graphics کلیک کنید . |
نموداری که ظاهر می شود باید مانند شکل 3 باشد . مجموعه داده ارزیابی را برای تولید گرافیک در شکل 4 و شکل 5 تغییر دهید .
5 | در پنجره Model Builder ، روی فشار میدان نزدیک کلیک کنید . |
6 | قسمت Data را پیدا کنید . از فهرست مجموعه داده ، مطالعه 3 – m=17 و n=1/Solution 7 (sol7) را انتخاب کنید . |
7 | در نوار ابزار فشار میدان نزدیک ، روی  Plot کلیک کنید . |
نموداری که ظاهر می شود باید مانند شکل 4 باشد .
8 | از لیست Dataset ، مطالعه 4 – m=24 و n=1/Solution 8 (sol8) را انتخاب کنید . |
9 | در نوار ابزار فشار میدان نزدیک ، روی  Plot کلیک کنید . |
نموداری که ظاهر می شود باید مانند شکل 5 باشد .
نموداری از سطح فشار صوت را مانند آنچه در شکل 6 نشان داده شده است ایجاد کنید . همانطور که برای نمودار فشار می توانید مجموعه داده ارزیابی را تغییر دهید تا راه حل های دیگر را ببینید.
10 | در نوار ابزار صفحه اصلی ، روی  Add Predefined Plot کلیک کنید . |
طرح از پیش تعریف شده را اضافه کنید
1 | به پنجره Add Predefined Plot بروید . |
2 | در درخت، Study 4 – m=24 و n=1/Solution 8 (sol8)>Linearized Potential Flow، Frequency Domain>Sound Pressure Level (lpff) را انتخاب کنید . |
3 | روی Add Plot در نوار ابزار پنجره کلیک کنید . |
4 | در نوار ابزار صفحه اصلی ، روی  Add Predefined Plot کلیک کنید . |
نتایج
Near Field SPL
1 | در پنجره Model Builder ، در زیر Results ، روی Sound Pressure Level (lpff) کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای گروه طرح دوبعدی ، Near Field SPL را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
بیان قد 1
1 | در پنجره Model Builder ، گره Near Field SPL را گسترش دهید . |
2 | روی Surface کلیک راست کرده و Height Expression را انتخاب کنید . |
3 | در نوار ابزار Near Field SPL ، روی  Plot کلیک کنید . |
در نهایت، فشار را در هندسه چرخشی شامل عدد موج محیطی رسم کنید و شکل 7 را ایجاد کنید .
انقلاب 2 بعدی 2
1 | در نوار ابزار نتایج ، روی  More Datasets کلیک کنید و Revolution 2D را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Revolution 2D ، بخش Data را پیدا کنید . |
3 | از فهرست مجموعه داده ها ، مطالعه 2 – m=4 و n=0/Solution 6 (sol6) را انتخاب کنید . |
4 | برای گسترش بخش Revolution Layers کلیک کنید . در قسمت متن زاویه شروع ، -90 را تایپ کنید . |
5 | در قسمت نوشتار زاویه انقلاب ، 225 را تایپ کنید . |
6 | قسمت Advanced را پیدا کنید . در فیلد متنی عدد حالت آزیموتال ، m را تایپ کنید . |
7 | در نوار ابزار نتایج ، روی  Add Predefined Plot کلیک کنید . |
طرح از پیش تعریف شده را اضافه کنید
1 | به پنجره Add Predefined Plot بروید . |
2 | در درخت، Study 2 – m=4 و n=0/Solution 6 (sol6)>Linearized Potential Flow, Frequency Domain> Acoustic Pressure, 3D (lpff) را انتخاب کنید . |
3 | روی Add Plot در نوار ابزار پنجره کلیک کنید . |
4 | در نوار ابزار نتایج ، روی  Add Predefined Plot کلیک کنید . |
نتایج
Near Field Pressure 2D Revolved
1 | در پنجره Model Builder ، در بخش Results روی Acoustic Pressure, 3D (lpff) کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای گروه طرح سه بعدی ، در قسمت نوشتار برچسب ، فشار میدان نزدیک 2D Revolved را تایپ کنید . |
3 | قسمت Data را پیدا کنید . از لیست Dataset ، Revolution 2D 2 را انتخاب کنید . |
رفتار محیطی به‌طور خودکار نشان داده می‌شود که شما عدد حالت Azimuthal را در مجموعه داده راه‌حل چرخشی تعریف کرده‌اید.
4 | در نوار ابزار Near Field Pressure 2D Revolved ، روی  Plot کلیک کنید . |
