‫פתרו בעיות אוירו-אקוסטיות בקנ"מ גדול בשיטות חישוביות‬

עידו גור

‫עבודת מחקר לקראת תואר שני (M.Sc)‬‬
‫בהנחיית פרופסור דן גבעולי

אווירואקוסטיקה בקנ"מ גדול עוסקת בין השאר במעבר גלי קול באטמוספרה בשטח פתוח. תחום זה הינו חשוב לצורך הערכת הרעש הנשמע ע"י מאזינים הנמצאים על הקרקע כאשר‬ כלי טיס חולף בקרבתם, בדגש על אזורים בהם קיימים שדות תעופה בקרבת מקומות‬ מגורים. באיור המצורף ניתן לראות מקרה סכמטי מייצג.‬
[איור]

משוואת הלמהולץ (או משוואת הגלים המופחתת) הינה משוואה יסודית המתארת בקירוב ‫את התנהגות מעבר גל קול הרמוני בזמן באטמוספרה. הקרקע עשויה להיות שטוחה או בעלת טופוגרפיה ובעלת תנאי אימפדנס אקוסטי. בתנאים אלו לא קיים פתרון אנליטי ויש לתקן את הבעיה בצורה חישובית. פתרון הבעיה בשיטות סטנדרטיות כגון אלמנטים סופיים, הפרשים סופיים וכו' אינו מעשי עקב היחס בין אורך גל הקול (בתדרי גבוהים – ס"מ‬ אחדים) לבין הטווח הרלוונטי לפתרון (מספר ק"מ).‬

‫יוצגו שתי שיטות נומריות חדשניות לצורך פתרון הבעיה הנ"ל:
השיטה הראשונה הינה שיטת מקורות פיקטיביים אשר מוצעת כאן כדי להתגבר על מקרה של מקור קול הנמצא מעל קרקע שטוחה בעלת אימפדנס סופי. במקרה זה נדרש לפזר סט סופי של מקורות פיקטיביים במיקומים מיוחדים.
השיטה השנייה הינה שיטת אלמנטים סופיים המבוססת על שיטת גלרקין אך כוללת העשרה של פונקציות הצורה בפונקציות של גל מישורי.‬ ‫שיטות אלו נקראות שיטות‬ PUM או GFEM ‫ומתבססות על ניצול ידע מקדים – תדר גל הקול הנע באטמוספרה. באופן תיאורטי ע"י שילוב תדר הגל בפונקציות הצורה הבסיסית של האלמנט ניתן לצמצם משמעותית של מספר האלמנטים הנדרשים לפתרון הבעיה.
שתי השיטות מאפשרת לפתור ביעילות מספר רב של בעיות הלמהולץ לצור קבלת "מעטפת‬ השמע". רגישות האוזן האנושית לספקטרום התדרים נלקחת בחשבון בחישוב המעטפת.‬

ההרצאה תתקיים ביום רביעי ח באלול תש"ע (18.8.10)
‫שעה 16:30
בנין אווירונאוטיקה חדר 142
כבוד קל יוגש לפני ההרצאה