Experimental and Computational Fluid Dynamics (Cfd) Analysis of Wind-Induced Noise In Two-Way Radio

Kajian ini menyiasat aliran angin dan pembentukan vorteks di dalam rongga-rongga untuk memahami hubungan mereka terhadap kewujudan kebisingan semasa komunikasi menggunakan radio dua hala. Pengukuran kebisingan yang disebabkan oleh aliran angin daripada radio dua hala dan model berskala besar (spesim...

Full description

Saved in:

Bibliographic Details
Main Author:	Mohd Fisol , Ummi Masyitah
Format:	Thesis
Language:	English
Published:	2016
Subjects:	T Technology
Online Access:	http://eprints.usm.my/40747/1/Experimental_and_Computational_Fluid_Dynamics_%28Cfd%29_Analysis_of_Wind-Induced_Noise_In_Two-Way_Radio.pdf
Tags:	Add Tag No Tags, Be the first to tag this record!

id	my-usm-ep.40747
record_format	uketd_dc
institution	Universiti Sains Malaysia
collection	USM Institutional Repository
language	English
topic	T Technology T Technology
spellingShingle	T Technology T Technology Mohd Fisol , Ummi Masyitah Experimental and Computational Fluid Dynamics (Cfd) Analysis of Wind-Induced Noise In Two-Way Radio
description	Kajian ini menyiasat aliran angin dan pembentukan vorteks di dalam rongga-rongga untuk memahami hubungan mereka terhadap kewujudan kebisingan semasa komunikasi menggunakan radio dua hala. Pengukuran kebisingan yang disebabkan oleh aliran angin daripada radio dua hala dan model berskala besar (spesimen) telah dijalankan dalam terowong angin gelung terbuka dan analisis perkomputeran dinamik bendalir dilakukan. Kesan daripada arah aliran angin, kelajuan angin 2, 6 dan 10 m/s, nombor Reynolds masing-masing 8694, 26083 dan 43471, dan sudut tirus (0-45 darjah) telah dibentangkan dalam pengukuran kebisingan angin radio dua hala. Pengukuran aras tekanan bunyi di dalam rongga-rongga dengan lima kelajuan angin yang berbeza dan jarak dari sumber angin telah dijalankan ke atas spesimen. Perkomputeran Dinamik Bendalir telah digunakan untuk mensimulasikan aliran angin ke atas model untuk memerhatikan pembentukan vorteks di dalam rongga-rongga dengan berbeza kedudukan rongga dan juga kelajuan angin. Pengesahan telah dilakukan dengan membandingkan simulasi dengan eksperimen Koschatzky et al. (2011) menggunakan geometri rongga yang sama untuk kelajuan angin 12 dan 15 m/s. Hasil kajian menunjukkan bahawa halaju angin telah menyebabkan kebisingan angin meningkat untuk kedua-dua arah aliran angin dengan memberi kesan yang lebih kepada aliran arah angin dari kiri ke kanan. Aras tekanan bunyi juga meningkat dengan peningkatan halaju angin dan kedudukan yang lebih jauh dari sumber angin, semakin tinggi dialami oleh aras tekanan bunyi. Simulasi perkomputeran dinamik bendalir menunjukkan vorteks yang lebih kukuh telah terbentuk pada pinggir, dinding dan lantai rongga. Pembentukan vorteks telah meningkat di kedudukan rongga yang lebih jauh dan pada halaju angin yang lebih tinggi. Keputusan simulasi bersetuju dengan penemuan eksperimen dengan Ralat Punca Min Kuasa Dua. Hasil dari kajian ini sangat penting kepada penambah baikan reka bentuk radio dua hala dalam mengurangkan bunyi bising semasa komunikasi. ________________________________________________________________________________________________________________________ This research investigated the wind flow and formation of vortex shedding inside cavities to understand the relationship of those to the occurrence of noise during communication using two-way radio device. Noise measurement due to wind flow of a two-way radio and its bigger scale model (specimen) was conducted inside an open-loop wind tunnel. A Computational Fluid Dynamics (CFD) analysis was also performed. The effect of wind flow direction, wind velocity of 2, 6 and 10 m/s, Reynolds Number of 8694, 26083 and 43471, respectively and angle of attack (0-45 degrees) were presented in wind noise measurement for a two-way radio. Measurement of Sound Pressure Level (SPL) inside cavities with five different wind velocities and distances from wind source has been conducted on the specimen. CFD was used to simulate wind flow over a model to observe the formation of vortex shedding inside cavities with different cavity positions and wind velocity. Validation has been done by comparing CFD simulation with experimental work of Koschatzky et al. (2011) using the same geometry of cavity for wind velocity of 12 and 15 m/s. The result shows that the wind velocity has increased the wind noise for both direction of wind flow with stronger effect for the left-to-right flow. The SPL is also increased with the increased of wind velocity and the further position from wind source, the stronger SPL has been encountered. The CFD simulation shows a stronger vortex shedding has been formed at the edge, wall and floor of the cavity. The vortex shedding formation is increased at further cavity position and higher wind velocity. CFD simulation agrees with the finding of the experimental work with Root-Mean-Square Error (RMSE). The result from this research is very significant for the improvement of a two-way radio design in reducing noise during communication.
format	Thesis
qualification_level	Master's degree
author	Mohd Fisol , Ummi Masyitah
author_facet	Mohd Fisol , Ummi Masyitah
author_sort	Mohd Fisol , Ummi Masyitah
title	Experimental and Computational Fluid Dynamics (Cfd) Analysis of Wind-Induced Noise In Two-Way Radio
title_short	Experimental and Computational Fluid Dynamics (Cfd) Analysis of Wind-Induced Noise In Two-Way Radio
title_full	Experimental and Computational Fluid Dynamics (Cfd) Analysis of Wind-Induced Noise In Two-Way Radio
title_fullStr	Experimental and Computational Fluid Dynamics (Cfd) Analysis of Wind-Induced Noise In Two-Way Radio
title_full_unstemmed	Experimental and Computational Fluid Dynamics (Cfd) Analysis of Wind-Induced Noise In Two-Way Radio
title_sort	experimental and computational fluid dynamics (cfd) analysis of wind-induced noise in two-way radio
granting_institution	Universiti Sains Malaysia
granting_department	Pusat Pengajian Kejuruteraan Aeroangkasa
publishDate	2016
url	http://eprints.usm.my/40747/1/Experimental_and_Computational_Fluid_Dynamics_%28Cfd%29_Analysis_of_Wind-Induced_Noise_In_Two-Way_Radio.pdf
_version_	1747820813815382016
spelling	my-usm-ep.407472018-06-11T08:16:58Z Experimental and Computational Fluid Dynamics (Cfd) Analysis of Wind-Induced Noise In Two-Way Radio 2016-09 Mohd Fisol , Ummi Masyitah T Technology TL Motor vehicles. Aeronautics. Astronautics Kajian ini menyiasat aliran angin dan pembentukan vorteks di dalam rongga-rongga untuk memahami hubungan mereka terhadap kewujudan kebisingan semasa komunikasi menggunakan radio dua hala. Pengukuran kebisingan yang disebabkan oleh aliran angin daripada radio dua hala dan model berskala besar (spesimen) telah dijalankan dalam terowong angin gelung terbuka dan analisis perkomputeran dinamik bendalir dilakukan. Kesan daripada arah aliran angin, kelajuan angin 2, 6 dan 10 m/s, nombor Reynolds masing-masing 8694, 26083 dan 43471, dan sudut tirus (0-45 darjah) telah dibentangkan dalam pengukuran kebisingan angin radio dua hala. Pengukuran aras tekanan bunyi di dalam rongga-rongga dengan lima kelajuan angin yang berbeza dan jarak dari sumber angin telah dijalankan ke atas spesimen. Perkomputeran Dinamik Bendalir telah digunakan untuk mensimulasikan aliran angin ke atas model untuk memerhatikan pembentukan vorteks di dalam rongga-rongga dengan berbeza kedudukan rongga dan juga kelajuan angin. Pengesahan telah dilakukan dengan membandingkan simulasi dengan eksperimen Koschatzky et al. (2011) menggunakan geometri rongga yang sama untuk kelajuan angin 12 dan 15 m/s. Hasil kajian menunjukkan bahawa halaju angin telah menyebabkan kebisingan angin meningkat untuk kedua-dua arah aliran angin dengan memberi kesan yang lebih kepada aliran arah angin dari kiri ke kanan. Aras tekanan bunyi juga meningkat dengan peningkatan halaju angin dan kedudukan yang lebih jauh dari sumber angin, semakin tinggi dialami oleh aras tekanan bunyi. Simulasi perkomputeran dinamik bendalir menunjukkan vorteks yang lebih kukuh telah terbentuk pada pinggir, dinding dan lantai rongga. Pembentukan vorteks telah meningkat di kedudukan rongga yang lebih jauh dan pada halaju angin yang lebih tinggi. Keputusan simulasi bersetuju dengan penemuan eksperimen dengan Ralat Punca Min Kuasa Dua. Hasil dari kajian ini sangat penting kepada penambah baikan reka bentuk radio dua hala dalam mengurangkan bunyi bising semasa komunikasi. ________________________________________________________________________________________________________________________ This research investigated the wind flow and formation of vortex shedding inside cavities to understand the relationship of those to the occurrence of noise during communication using two-way radio device. Noise measurement due to wind flow of a two-way radio and its bigger scale model (specimen) was conducted inside an open-loop wind tunnel. A Computational Fluid Dynamics (CFD) analysis was also performed. The effect of wind flow direction, wind velocity of 2, 6 and 10 m/s, Reynolds Number of 8694, 26083 and 43471, respectively and angle of attack (0-45 degrees) were presented in wind noise measurement for a two-way radio. Measurement of Sound Pressure Level (SPL) inside cavities with five different wind velocities and distances from wind source has been conducted on the specimen. CFD was used to simulate wind flow over a model to observe the formation of vortex shedding inside cavities with different cavity positions and wind velocity. Validation has been done by comparing CFD simulation with experimental work of Koschatzky et al. (2011) using the same geometry of cavity for wind velocity of 12 and 15 m/s. The result shows that the wind velocity has increased the wind noise for both direction of wind flow with stronger effect for the left-to-right flow. The SPL is also increased with the increased of wind velocity and the further position from wind source, the stronger SPL has been encountered. The CFD simulation shows a stronger vortex shedding has been formed at the edge, wall and floor of the cavity. The vortex shedding formation is increased at further cavity position and higher wind velocity. CFD simulation agrees with the finding of the experimental work with Root-Mean-Square Error (RMSE). The result from this research is very significant for the improvement of a two-way radio design in reducing noise during communication. 2016-09 Thesis http://eprints.usm.my/40747/ http://eprints.usm.my/40747/1/Experimental_and_Computational_Fluid_Dynamics_%28Cfd%29_Analysis_of_Wind-Induced_Noise_In_Two-Way_Radio.pdf application/pdf en public masters Universiti Sains Malaysia Pusat Pengajian Kejuruteraan Aeroangkasa

Experimental and Computational Fluid Dynamics (Cfd) Analysis of Wind-Induced Noise In Two-Way Radio

Similar Items