Loading...

Numerical Analysis of Underwater and Within Air Sound Generation by using Carbon Nanotube

Saleki, Omid | 2015

1617 Viewed
  1. Type of Document: M.Sc. Thesis
  2. Language: Farsi
  3. Document No: 47076 (08)
  4. University: Sharif University of Technology
  5. Department: Mechanical Engineering
  6. Advisor(s): Moosavi, Ali
  7. Abstract:
  8. Carbon nanotubes have special thermodynamic properties which makes suitable as a thermo-acoustic sound source. Recently it is shown that by using these nanotubes it is possible to generate strog sound waves in air or water. Experimental analysis of phenomenon can be complicated and expensive. Hence this fact, in this study using molecular dynamic simulation, numerical analysis of sound generation with CNTs in air and water is discussed. For this purpose, the required structue of the system is generated and it has reaced equilibrium. This process has been done for 6 different CNT and for each CNT there are 5 different distances between them. Althogether, 30 different cases has is used for simulation. Then, by applying a thermal wave with defined amplitude and frequency around the CNT, a pressure wave is created at a certain distance of it. Finally, the effects of various factors on the amplitude of the pressure wave is examined. These factors include the effects of nanotube diameter, the distance between nanotubes, the amplitude and the frequncy of the applied thermal wave. Also, gathering of air molecules around CNTs the hydrophobicity of them has been
    studied. The results show that, increase in the diameter of CNTs, amplitude and the frequency of thermal wave and decrease in the distance between CNTs lead to the increase in the ampliude of pressure wave and the strength of the generated sound
  9. Keywords:
  10. Thermoacoustic Effect ; Sound ; Molecular Dynamic Simulation ; Carbon Nanotubes ; Pressur Wave

 Digital Object List

 Bookmark

  • فهرست شکل‌ها
  • فهرست جدول‌ها
  • فهرست علائم اختصاری
  • مقدمه‌ای بر پژوهش صورت گرفته
    • مقدمه
    • صوت و خاصیت ترمواکوستیک
    • پژوهش در زمینه‌ی دینامیک ملکولی
    • پیوستگیِ محیط و محدوده‌ی کاربرد آن
    • نانولوله‌های کربنی
    • هندسه‌ی صفحه‌ی گرافن
    • هندسه‌ی نانولوله‌ی تک‌جداره
    • معرفیِ تحقیق حاضر
  • شبیه‌سازی دینامیک ملکولی
    • مقدمه‌ای بر دینامیک ملکولی
    • مدل N ذره
    • پتانسیل‌های درون ملکولی
      • پتانسیل کره‌ی سخت
      • پتانسیل چاه-مربع
      • پتانسیل یوکاوا
      • پتانسیل لنارد-جونز
      • پتانسیل کولمب
      • پتانسیل پیوند بین دو اتم هماهنگ
      • پتانسیل زاویه بین سه اتم
    • مدل‌های ملکولیِ آب
      • مدل SSD
      • مدل SPC
      • مدل SPC/E
      • مدل TIPnP
      • مقایسه‌ی مدل‌های مختلف
    • محاسبه‌ی نیروی وارد بر ذرات
    • معادلات حرکت
      • دینامیک نیوتنی
    • انتگرال گیری از قانون دوم نیوتن
      • روش تفاضل محدود
      • روش جهشی
      • الگوریتم ورله
      • الگوریتم ورله سرعتی
    • محاسبه‌ی متغیر‌های ماکروسکوپیک
      • دما
      • چگالی
      • فشار
      • توزیع سرعت
      • ضریب نفوذ
    • واحد‌های کاهیده
    • ترموستات‌ها
      • ترموستات برندسن
      • ترموستات نوز-هوور
    • انتخاب گام زمانی
    • شرایط مرزی و حالت اولیه
  • مرور مقالات
    • تحقیقات تجربی
      • آرنولد و کرندال
      • ژیائو و همکارانش
      • نیسکانن و همکارانش
      • ژیائو و همکارانش
      • علیف و همکارانش
    • تحقیقات تئوری
      • وسترنینن و همکارانش
      • لیم و همکارانش
    • تحقیقات مربوط به شبیه‌سازی
      • والتر و همکارانش
      • ژو و همکارانش
      • فروتن و همکارانش
      • نصرآبادی و همکارانش
      • تقوی و همکارانش
    • جمع‌بندیِ مرور مقالات
  • شبیه‌سازی تولید موج فشاری در هوا
    • مقدمه
    • تعریف مسئله
    • تولید هندسه‌ی اولیه
    • اطلاعات شبیه‌سازی
    • روند شبیه‌سازی
    • نزدیک شدن ملکول‌های هوا به نانولوله‌ها
    • اثر اندازه‌ی نانولوله‌ها بر دامنه‌ی موج تولید شده
    • اثر فاصله‌ی بین نانولوله‌ها بر دامنه‌ی موج تولید شده
    • اثر دامنه‌ی دما بر دامنه‌ی موج تولید شده
    • اثر فرکانس بر دامنه‌ی موج تولید شده
    • صحه‌گذاری بر نتایج
  • شبیه‌سازی تولید موج فشاری در آب
    • مقدمه
    • تعریف مسئله
    • تولید هندسه‌ی اولیه
    • اطلاعات شبیه‌سازی
    • روند شبیه‌سازی
    • آب‌گریزیِ نانولوله‌ها و ماندن ملکول‌های هوا در نزدیکیِ آن
    • اثر اندازه‌ی نانولوله‌ها بر دامنه‌ی موج تولید شده
    • اثر فاصله‌ی بین نانولوله‌ها بر دامنه‌ی موج تولید شده
    • اثر دامنه‌ی دما بر دامنه‌ی موج تولید شده
    • اثر فرکانس بر دامنه‌ی موج تولید شده
    • صحه‌گذاری بر نتایج
  • نتیجه‌گیری
    • نتیجه‌گیری
    • پیشنهادات
  • مراجع
...see more