کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
11007240 1519369 2018 12 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Acoustic radiation force of attraction, cancellation and repulsion on a circular cylinder near a rigid corner space
ترجمه فارسی عنوان
نیروی تابش آکوستیک جاذبه، لغو و انفجار بر روی یک سیلندر دایره ای در نزدیکی یک فضای گوشه ای استوار
کلمات کلیدی
نیروی تابشی، فضای گوشه ای سخت سیلندر سفت و سخت سیلندر نرم موج پیشرفته آکوستیک، قضیه افزونگی ترجمه
ترجمه چکیده
هدف از این مطالعه، کشف مجموعه های سری کامل موج های جزئی برای اجزای نیروی تابشی طولی و عرضی برای یک سیلندر دایره ای در نزدیکی یک فضای گوشه سفت و روشن با امواج تابشی حادثه با جهت دلخواه در سطح قطبی است. بر اساس روش گسترش چندتایی در مختصات استوانه ای، روش تصاویر و همچنین قاعده افزوده ترجمه، میدان حادثه موثر (که حاصل از امواج اولیه و همچنین فیلدهای پراکنده چندگانه از منابع تصویر) است، ابتدا تعیین می شود و استفاده می شود پس از آن با میدان پراکنده برای بیان عبارات ریاضی برای اجزای نیروی تابشی حاصل از ادغام استرس تابش در یک سیال غیر ویسکوز است. محاسبات عددی تجزیه و تحلیل برای سیلندرهای سفت و سخت با تاکید خاص بر فاصله از لبه های ذره به دیواره مجاور، اندازه سیلندر و زاویه بروز را نشان می دهد. بسته به انتخاب این پارامترها، اجزای نیروی تابشی می توانند از بین بروند، ارائه کامل نامفهوم؛ به عنوان مثال، سیلندر به انتقال حرکت خطی حمل شده توسط میدان موثر حادثه پاسخ نمی دهد. علاوه بر این، اجزای نیروی تابشی بین مقادیر مثبت و منفی جایگزین می شوند، که نشان می دهد نیروی تحمل یا جاذبه. این نتایج برنامه های کاربردی بالقوه در طراحی و بهینه سازی آکوستوفیلدیک ها را به نمایش می گذارد، چرا که آنها بر اثر نیروی تابشی ناخوشایندی بر روی یک ذره در کنار یک گوشه سفت و سخت قرار می گیرند. سایر برنامه های کاربردی در کنترل نویز و ارتعاش نیز می توانند از نتایج تحقیق حاضر همراه با موضوعات مرتبط دیگر بهره مند شوند.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه سایر رشته های مهندسی مکانیک محاسباتی
پیش نمایش مقاله
نیروی تابش آکوستیک جاذبه، لغو و انفجار بر روی یک سیلندر دایره ای در نزدیکی یک فضای گوشه ای استوار
چکیده انگلیسی
The purpose of this study is to derive exact partial wave series expansions for the longitudinal and transverse radiation force components, for a circular cylinder in the proximity of a rigid corner space, and illuminated by incident plane waves with arbitrary orientation in the polar plane. Based on the multipole expansion method in cylindrical coordinates, the method of images as well as the translational addition theorem, an effective incident field (resulting from the primary waves as well as the multiple scattered fields from the image sources) is determined first, and used subsequently with the scattered field to derive the mathematical expressions for the radiation force components, stemming from the integration of the radiation stress in a non-viscous fluid. Numerical computations illustrate the analysis for rigid and soft cylinders with particular emphasis on the distances from the particle edges to the neighbouring walls, the size of the cylinder and the angle of incidence. Depending on the choice of these parameters, the radiation force components can vanish, rendering complete “invisibility”; i.e., the cylinder becomes unresponsive to the transfer of linear momentum carried by the incident effective field. Moreover, the radiation force components alternate between positive and negative values, suggesting a force of repulsion or attraction. The results find potential applications in acoustofluidics design and optimization as they shed light on the anechoic radiation force effect on a particle nearby a rigid corner. Other applications in noise and vibration control could also benefit from the results of the present investigation along with further related topics.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Applied Mathematical Modelling - Volume 64, December 2018, Pages 688-698
نویسندگان
,