Laajakaistaläpinäkyvä portti vesiaallokossa

Tutkimustuotos: Doctoral ThesisMonograph

Abstrakti

Puoliäärettömän takapuolisen nestealueen reaktiovoiman lineaarista ja epälineaarista absorptiokykyä veden pinta-aaltojen aktiivisessa vaimennuksessa arvioidaan tarkastelemalla tasoaallon läpäisyä yksimoodisella nivelöidyllä portilla kanavassa. Portille muotoillaan molemminpuolisen potentiaalivirtausongelman toisen kertaluvun perturbaatioratkaisuihin perustuva analyyttinen malli. Portin liike ja aaltokenttä ratkaistaan toiseen kertalukuun aallon jyrkkyydessä. Puolentoista–kahden oktaavin päästökaistoja alle 5 prosentin heijastuksilla ennustetaan useimmille porteille. Laajakaistaläpinäkyvyys selitetään käänteellä hydrodynaamisen lisätyn hitauden taajuuskäytöksessä. Porteille esitetään Tšebyšov- ja Butterworth-viritykset. Alhaisia ensimmäisten vapaiden yliaaltojen emissiotasoja tulevan aallon Stokesin komponentin murto-osien suuruusluokassa ennustetaan puolen oktaavin alueilla päätaajuuden päästökaistalla, jolla porttien yliharmonisen liikevasteen osoitetaan alentavan yliaaltoemissiota sinimuotoiseen liikkeeseen verrattuna ja tuottavan samankeskisen erittäin alhaisen emissiominimin. Pääosan dynaamisesta emissiovähennyksestä osoitetaan selittyvän yksinkertaistetulla resistiivisellä vasteella. Yliharmonisen virityksen osoitetaan olevan hyödytöntä. Testiportin päästökaistalla matalilla ja korkeilla aallon amplitudeilla tehdyt kokeet selostetaan. Portille kahdella menetelmällä mitatut erittäin alhaiset amplitudikeskiarvotetut 1–3 %:n heijastuskertoimet vahvistavat teoreettiset ennusteet. Yhdenpitävyys kokeellisesti arvioitujen ja ennustettujen ensimmäisen yliaallon emissiotasojen välillä oli kelvollista kohtalaisilla aallonjyrkkyyksillä. Puhdas Stokesin aallon läpäisy vaikutti tapahtuvan ennustettua korkeammalla taajuudella. Päätaajuuden sironta muuttui suurimmilla koeaallon jyrkkyyksillä Ka1 = 0,2–0,3 vain vähän, ja suhteellinen yliaaltoemissiotaso oli tasainen tai laskeva. Korkeampien yliaaltojen emissio oli vähäistä. Tarkan takapuolisen nestealueen reaktiovoiman kokeellisesti vahvistettu perustaajuuden suorituskyky absorptiokuormana todetaan nykyisiin aktiivisiin aallonvaimentimiin verrannolliseksi jo yhdellä rajapintamoodilla. Yliaaltoemissio on kriittinen ainoastaan edistyneisiin aaltokoneisiin verrattuna. Kuorman muut epälineaariset piirteet todetaan suotuisiksi–neutraaleiksi. Suorituskyvyn odotetaan parantuvan rajapintamoodeja lisäämällä.
Julkaisun otsikon käännösLaajakaistaläpinäkyvä portti vesiaallokossa
AlkuperäiskieliEnglanti
PätevyysTohtorintutkinto
Myöntävä instituutio
  • Aalto-yliopisto
Valvoja/neuvonantaja
  • Romanoff, Jani, Vastuuprofessori
  • Mikkola, Tommi, Ohjaaja
Kustantaja
Painoksen ISBN978-952-60-7205-0
Sähköinen ISBN978-952-60-7204-3
TilaJulkaistu - 2016
OKM-julkaisutyyppiG4 Tohtorinväitöskirja (monografia)

Tutkimusalat

  • vesiaaltokokeet
  • aktiivinen aallonvaimennus
  • impedanssisovitus
  • heijastus
  • yliaaltoemissio

Sormenjälki Sukella tutkimusaiheisiin 'Laajakaistaläpinäkyvä portti vesiaallokossa'. Ne muodostavat yhdessä ainutlaatuisen sormenjäljen.

Siteeraa tätä