SD2155 Strömningsakustik 6,0 hp

• Utbildningsnivå

  Avancerad nivå

• Huvudområde

  Maskinteknik
  

• Betygsskala

  A, B, C, D, E, FX, F

• Kurswebb

Lärandemål

Att presentera de grundläggande teorierna för hur ljud alstras och utbreds i strömmande media, samt illustrera hur dessa teorier tillämpas på tekniskt intressanta problem.

Efter genomgången kurs skall studenten:

• Veta hur den klassiska vågekvationen härleds samt känna till och kunna tillämpa plana och sfäriskt symmetriska lösningar inklusive Greensfunktioner.
• Kunna redogöra för och tillämpa multipolutveckling och känna till karaktären hos de enklaste punktkällorna (monopol, dipol, quadrupol).
• Känna till Lighthills akustiska analogi och dess begränsningar samt kunna redogöra för de fysikaliska mekanismer som skapar ljud i strömmande media.
• Veta hur strömning samt rörelse påverkar ljudutbredning samt ljudalstring och kunna redogöra för begrepp som Dopplerskift och Mach-kon.
• Kunna tillämpa Lighthills analogi på strömningsmaskiner och farkoster och känna till hur de olika mekanismerna skalar med strömningshastigheten.
• Kunna redogöra för hur strömningsdrivna självsvängare (”visslor”) uppkommer och kan elimineras.
• Kunna tillämpa 2-ports teori för att analysera ljudutbredning i rör och kanalsystem särskilt med tillämpning på ljuddämpare för fordon.
• Fått träning i experimentell metodik för analys av ljud i rör.

Kursens huvudsakliga innehåll

Matematiska verktyg. Fluidmekanikens grundekvationer. Den klassiska vågekvationen och dess lösningar. Vågekvationen med källtermer. Lighthills teori för aerodynamisk ljudalstring. Curles ekvation. Den konvektiva vågekvationen. Ljudutbredning i kanaler och rör. Multi-port teori. Ljud från rörliga källor (”Ffowcs Williams&Hawkings ekvation”). Strömningsdrivna självsvängare - Visselljud. Tillämpningsexempel med inriktning mot strömningsmaskiner och farkoster.

Laboration: Uppmätning av 2-port för en ljuddämpare.

Projektuppgift: Analys av avgasljuddämpare.

Behörighet

Grundkurser i matematik, mekanik.

Litteratur

Kompendium: An introduction to Flow Acoustics, av Mats Åbom

Examination

• LAB1 - Mätövning, 1,0, betygsskala: P, F
• LAB2 - Projektuppgift, 1,0, betygsskala: P, F
• TEN1 - Tentamen, 2,0, betygsskala: A, B, C, D, E, FX, F
• ÖVN1 - Hemtal, 2,0, betygsskala: P, F

Krav för slutbetyg

Skriftlig tentamen (TEN1; 2 hp), godkända hemtal (ÖVN1; 2 hp) samt godkänd mätövning (LAB1; 1 hp) och projektuppgift (LAB2; 1 hp).

Ges av

SCI/Farkost och flyg

Kontaktperson

Mats Åbom, matsabom@kth.se, tel. 790 7944

Examinator

Mats Åbom <matsabom@kth.se>

Påbyggnad

SD2165 Acoustical Measurements
SD2150 Experimentell strukturdynamik
SD2160 Ljud- och Vibrationsprojekt
SD2170 Energy Methods
SD2175 Numerical Methods for Acoustics and Vibration
SD2180 Non-Linear Acoustics
SD2185 Ultrasonics
SD2190 Vehicle Acoustics and Vibration
SG2218 Turbulens

Versionsinformation

Kursplan gäller från och med HT2007.
Examinationsinformation gäller från och med HT2007.