Υπολογισμός ακουστικού πεδίου σε θαλάσσιο κυματοδηγό με την παρουσία πεπερασμένου σκεδαστή

Κυριάκης, Αντώνης; Kyriakis, Antonis

dc.contributor.author	Κυριάκης, Αντώνης	el
dc.contributor.author	Kyriakis, Antonis	en
dc.date.accessioned	2017-03-06T11:17:17Z
dc.date.available	2017-03-06T11:17:17Z
dc.date.issued	2017-03-06
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/44522
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.13916
dc.description	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο--Μεταπτυχιακή Εργασία. Διεπιστημονικό-Διατμηματικό Πρόγραμμα Μεταπτυχιακών Σπουδών (Δ.Π.Μ.Σ.) “Ναυτική και Θαλάσσια Τεχνολογία και Επιστήμη”	el
dc.rights	Default License
dc.subject	Πεπερασμένος Σκεδαστής	el
dc.subject	Κυματοδηγός	el
dc.subject	Συνοριακά στοιχεία	el
dc.subject	Ακουστικό πεδίο	el
dc.subject	Κανονικές ιδιομορφές	el
dc.subject	Normal modes	en
dc.subject	Acoustic field	el
dc.subject	Boundary elements method	el
dc.subject	Waveguide	el
dc.subject	Finite scatterer	el
dc.title	Υπολογισμός ακουστικού πεδίου σε θαλάσσιο κυματοδηγό με την παρουσία πεπερασμένου σκεδαστή	el
dc.title	Computation of the acoustic field in sea waveguide with the presence of finite scatterer body	en
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	ΚΥΜΑΤΙΚΗ ΦΥΣΙΚΗ	el
heal.classificationURI	http://data.seab.gr/concepts/174c940ff34ed5073b52812fe29530d38c420cc9
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2016-10-13
heal.abstract	Ο βασικός στόχος της παρούσης εργασίας, είναι η ανάπτυξη και εφαρμογή μεθοδολογίας τύπου συζευγμένων ιδιομορφών σε συνδυασμό με μεθόδους συνοριακών στοιχείων, για την επίλυση προβλημάτων διάδοσης ακουστικών κυμάτων μέσα σε υδάτινο κυματοδηγό. Ο κυματοδηγός μπορεί να παρουσιάζει ρήχωση προσομοιάζοντας το θαλάσσιο-παράκτιο περιβάλλον, να περιέχει πεπερασμένο σκεδαστή ή συνδυασμό και των δύο. Στο εισαγωγικό κεφάλαιο αναπτύσσονται τα αίτια διέγερσης ακουστικών κυμάτων και τονίζονται οι εφαρμογές τους, οι λόγοι μεταβολής της ταχύτητας του ήχου, το φαινόμενο της καναλοποίησης του ακουστικού κύματος και πιθανά αίτια για την παρουσία απωλειών κατά τη διάδοσή του. Στο δεύτερο κεφάλαιο γίνεται η μαθηματική προσέγγιση της διάδοσης ακουστικών κυμάτων. Αναφέρονται περιπτώσεις ομογενούς και ετερογενούς μέσου διάδοσης, καθώς και οι γραμμικές και σημειακές πηγές σε καρτεσιανή και κυλινδρική γεωμετρία αντίστοιχα. Σε αρκετά μεγάλο μέρος του κεφαλαίου, μας απασχολεί η διάδοση σε ρηχό κυματοδηγό και οι διάφορες μέθοδοι που έχουν αναπτυχθεί με σκοπό τον υπολογισμό του δυναμικού σε ένα τέτοιο περιβάλλον. Παρουσιάζεται η μέθοδος υπολογισμού της επιλογής μας, δηλαδή των κανονικών ιδιομορφών σε χώρο 2-D, με δοκιμή της σε περιβάλλον σταθερής ταχύτητας διάδοσης, αλλά και κατακόρυφα μεταβαλλόμενης ταχύτητας. Ακολούθως, στο κεφάλαιο τρία ασχολούμαστε με την παρουσία σκεδαστή σε άπειρο χώρο διάδοσης. Οι σκεδαστές θα είναι τύπου Dirichlet, Neumann και μικτού τύπου. Προς το τέλος του κεφαλαίου θα δοθεί βάση σε 2-D προβλήματα όπου μπορούμε να δούμε τη μέθοδο αναλυτικής αλλά και αριθμητικής λύσης, με χρήση της μεθόδου δυναμικού, για κυκλικό πεπερασμένο σκεδαστή. Σκοπός μας είναι η σύγκριση των αποτελεσμάτων για επιβεβαίωση της ισχύος της αριθμητικής λύσης. Τέλος, στο κεφάλαιο τέσσερα πραγματοποιούμε έναν συνδυασμό των δύο προαναφερθέντων κεφαλαίων και οδηγούμαστε στο πρόβλημα μελέτης του ακουστικού δυναμικού, σε πεδίο με πεπερασμένο σκεδαστή τοποθετημένο μέσα σε κυματοδηγό που μπορεί να παρουσιάζει και ρήχωση.	el
heal.abstract	The basic purpose of this thesis is to explicate and apply the methodology of conjugated modes, combined with methods of boundary elements, in order to solve problems of spreading acoustic waves inside a waveguide. The waveguide can present shallowness simulating the sea-offshore environment, contain a finite scatterer or a combination of both of them. In the introductory chapter we are analyzing the reasons of acoustic waves stimulation and we emphasize on their applications, the causes of changes in sound speed, the phenomenon of the acoustic wave channeling and the probable causes for losses during its propagation. In the second chapter a mathematical approach on the propagation of acoustic waves is made. Occasions of homogenous and heterogeneous transmission mediums are mentioned, as well as the linear and point sources in cartesian and cylindrical coordinate systems respectively. In a wide range of the chapter, we work on the transmission in a shallow waveguide and we mention the methods evolved in order to calculate the dynamic field in such an environment. The method of normal modes in a 2-D environment, which is the one of our choice, is presented and tested in a medium of constant sound speed as well as in a vertical speed changing one. Following, on the third chapter we deal with the presence of a scatterer in an infinite area of transmission. The scattering bodies will be Dirichlet, Neumann and mixed type. Towards the end of the chapter we will deal more with 2-D problems where we have the ability to get both analytical and numerical solutions, by the use of the dynamic method, for a circular finite scatterer. Our goal is to evaluate, through the comparison of the results, the correctness of the numerical solution. Finally, on the fourth chapter we combine the above two chapters and we are led to the problem of the acoustic dynamic field study, in a space under the presence of a finite scatterer inside the waveguide which can also presents shallowness.	en
heal.advisorName	Μπελιμπασάκης, Κωνσταντίνος	el
heal.committeeMemberName	Αθανασούλης, Γεράσιμος	el
heal.committeeMemberName	Τριανταφύλλου, Γεώργιος	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Ναυπηγών Μηχανολόγων Μηχανικών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	137 σ.	el
heal.fullTextAvailability	true