Badanie transmisji fali akustycznej przez aperturę w ścianie grubej o skończonej impedancji / Examination of the acoustic wave transmission through a thick wall of finite impedance

	Opis w języku polskim	Description in English
Dyscyplina / Discipline	nauki fizyczne	physical sciences
Promotor / Supervisor	prof. dr hab. inż. Wojciech Rdzanek e-mail:[email protected]	prof. dr hab. inż. Wojciech Rdzanek e-mail:[email protected]
Tytuł tematu badawczego / Title of the research topic	Badanie transmisji fali akustycznej przez aperturę w ścianie grubej o skończonej impedancji	Examination of the acoustic wave transmission through a thick wall of finite impedance
Opis tematu badawczego / Description of the research topic	Tematyka pracy dotyczy zagadnienia transmisji fali płaskiej przez aperturę o przekroju kołowym umieszczoną w grubej ścianie. Ponieważ ściana jest gruba, więc będą w niej występowały zarówno fale stojące jak i progresywne. W przypadku skończonej impedancji akustycznej ścianki apertury mamy dodatkowo do czynienia z pochłanianiem energii akustycznej przez ściankę. W rezultacie pozwoli to zminimalizować przenoszoną moc akustyczną. Ciśnienie akustyczne po stronie odbiorczej apertury zostanie generalnie zminimalizowane. Zaś charakterystyki kierunkowe ulegną modyfikacji. Zagadnienie będzie rozwiązane metodami analitycznymi oraz metodami numerycznymi. Do rozwiązań analitycznych wykorzystywane będą metody szeregów nieskończonych oraz transformat całkowych odpowiednio dobranych do geometrii zagadnienia. W wyniku rozwiązania znaleziony zostanie rozkład ciśnienia akustycznego w rozpatrywanym obszarze wypełnionym płynem. Pozwoli to określi moc akustyczną na wejściu do apertury oraz na wyjściu z apertury oraz wyznaczyć bezwymiarowy współczynnik transmisji.	The topic deals with the problem of sound transmission through the aperture of a circular intersection into a thick wall. Since the wall is thick, the standing as well as the progressive waves will occur inside the aperture. In the case of a finite acoustic impedance of the wall of the aperture we deal additionally with the absorption of the acoustic energy. Consequently this makes it possible to minimize the transmitted acoustic power. The acoustic pressure will be generally minimized at the receiving side of the aperture. The radiation directivity will be altered. The problem will be solved analytically and numerically. The analytical solutions will be obtained using the methods of the infinite expansion series and the integral transforms appropriately selected to the geometry of the considered problem. As the result, the acoustic pressure distribution will be find within the region filled with the fluid. This will allow to find the acoustic power both on the inlet of the aperture and on its outlet. Consequently, the dimensionless transmission coefficient will be found.
Słowa klucze / Keywords	rozpraszanie fali akustycznej, pole akustyczne, współczynnik transmisji	acoustic wave scattering, acoustic field, transmission coefficient
Oczekiwane kompetencje/umiejętności od kandydata na doktoranta / Expected competences/skills from the candidate for a PhD student	Kompetencje wymagane od doktoranta: • umiejętność samodzielnego rozwiązywania problemów z zakresu akustyki lub tematyki pokrewnej; umiejętność taka powinna być udokumentowana np. pracą magisterską lub publikacją naukową z tematyki zbliżonej do pracy doktorskiej; praca taka w języku polskim lub języku angielskim powinna być dołączona do dokumentacji, • wiedza matematyczna z zakresu teorii: funkcji własnych, transformat całkowych oraz równań różniczkowych, • wiedza z zakresu fizyki: podstawy liniowej teorii pola akustycznego, podstawy akustyki pomieszczeń, • wiedza z informatyki: podstawy metod numerycznych, podstawy algorytmów, umiejętność przygotowania wykresów na podstawie danych liczbowych, • inne: umiejętność logicznego myślenia, znajomość programu do obliczeń numerycznych takich jak np. Python, Mathematica, Matlab	Required qualifications: • the ability to independently solve problems in the field of acoustics or related topics; such a skill should be documented, for example, with a master's thesis or a scientific publication on a topic similar to the doctoral dissertation; such work in Polish or in English should be attached to the documentation, • knowledge of the following areas of mathematics: theory of eigenfunctions, integral transforms and differential equations, • knowledge of the following areas of physics: basics of acoustic field linear theory, basics of room acoustics, • knowledge of the following areas of computer science: basics of numerical methods, basics of algorithms, skills for preparing graphs based on numerical data, • other skills: analytical thinking, advance use of numerical calculation program, such as, e.g., Python, Mathematica, Matlab.