Skip to main content
Login | Suomeksi | På svenska | In English

Browsing by Subject "finite-element method"

Sort by: Order: Results:

  • FEM-based time-reversal technique for an ultrasonic cleaning application 
    Tommiska, Oskari (2021)
    Työssäni tutkin mahdollisuutta käyttää akustista ajankääntömenetelmää (time-reversal) teollisen ultraäänipuhdistimen puhdistustehon kohdentamiseen. Akustisella ajankääntömenetelmällä pystytään kohdistamaan painekenttä takaisin alkuperäiseen pisteeseen, tallentamalla ko. pisteestä lähetetyt painesignaalit akustisilla antureilla (etusuunta) ja lähettämällä ne takaisin ajassa käännettyinä (takasuunta). Tässä työssä tutkitun kohdentamismenetelmän perusteena toimii elementtimenetelmällä toteutettu simulaatiomalli, jossa sekä ultraäänipuhdistin, että puhdistettava järjestelmä oli mallinnettu tarkasti. Simulaatiomallin avulla voitiin puhdistettavasta alueesta valita mielivaltainen piste johon halutaan kohdentaa puhdistustehoa. Simuloidun etusuuntaisen ajon tuloksena tuotetut signaalit tuotiin ulos mallista ja takasuuntainen ajo suoritettiin kokeellisessa ympäristössä käyttäen simuloituja signaaleja. Työssä esitetään vertailu simuloidun ja kokeellisen ajankääntömenetelmään perustuvan kohdentamisen tuloksista ja osoitetaan, että simuloiduilla signaaleilla on mahdollista kohdentaa akustista tehoa ennalta valittuun mielivaltaiseen pisteeseen. Lisäksi työssä esitetään analyysi anturien määrän vaikutuksesta kohdentamiskykyyn, tarkastellaan ultraäänipuhdistimen avaruudellista kohdentamiskykyä sekä vahvistetaan simulaatioissa tehdyn lineaarisen oletuksen paikkansapitävyys.
  • Time-Reversal Enhanced Ultrasonic Cleaning 
    Mustonen, Joonas (2021)
    Pipe fouling is a challenging problem in many industrial applications. Established cleaning techniques require that the production is aborted during the cleaning phase. These techniques are unable to focus cleaning power, even though fouling often is localized to certain areas inside the pipeline. This study introduces an effective method to clean fouling inside complex structures. We use finite-element modelling (FEM) -based time-reversed signals to focus ultrasound power onto a predetermined pipe residing inside a Plexiglas container. We compare the cleaning effect obtained by this method with the cleaning obtained with standard ultrasound cleaning when using the same input electric power and cleaning time. Our results indicate that the proposed time-reversal based technique removes more fouling compared to when using the standard technique. Moreover, we demonstrate ability to relocate the focus including changing the target from one pipe to another one inside the container.

Yhteystiedot

HELSINGIN YLIOPISTO