بررسی اثر پارامترهای هندسی و ساختاری نانولوله‌های کربنی بر جذب صوت در محیط گازی آرگون با رویکرد شبیه‌سازی دینامیک مولکولی

نوع مقاله : مقاله مستقل

نویسندگان

1 دانشیار گروه شیمی فیزیک، دانشکده علوم، دانشگاه یزد، یزد، ایران

2 دانشجوی دکترا، گروه شیمی فیزیک، دانشکده علوم، دانشگاه یزد، یزد، ایران

3 دانشیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه یزد، یزد، ایران

10.22044/jsfm.2026.16429.3982

چکیده

آلودگی صوتی یکی از چالش‌های مهم محیط زیست است که می‌تواند سلامت انسان و پایداری اکوسیستم را تهدید کند. استفاده از نانوساختارهای کربنی به‌دلیل استحکام مکانیکی بالا و ویژگی‌های منحصربه‌فرد هندسی، رویکردی نوین برای جذب صوت در مقیاس نانو متر به‌شمار می‌آید. در این پژوهش، انتشار و جذب امواج صوتی در محیط گازی آرگون با بهره‌گیری از شبیه‌سازی دینامیک مولکولی بررسی شد. مدل ابتدا در غیاب جاذب اعتبارسنجی گردید و سپس اثر قطر، تعداد، آرایش و فرکانس بر پارامترهای آکوستیکی شامل ضریب میرایی، عدد موج و ضریب جذب تحلیل شد. نتایج نشان داد افزایش قطر نانولوله‌ها سطح تماس مؤثر را گسترش داده و افزایش تعداد آن‌ها با کاهش مسیر آزاد مؤثر مولکول‌ها، کارایی جذب را بهبود می‌دهد. آرایش مثلثی با محدودسازی فضا و افزایش برخوردهای گاز– دیواره، بالاترین ضریب جذب را ایجاد کرد. همچنین بررسی وابستگی فرکانس نشان داد میان فرکانس، ضریب میرایی و ضریب جذب همبستگی مستقیم برقرار است که تطابق آن با مطالعات پیشین، اعتبار شبیه‌سازی حاضر را تأیید می‌کند. محدودیت اصلی مطالعه، تمرکز بر محیط گازی آرگون و استفاده از نانولوله‌های تک‌جداره با ابعاد محدود است. با این وجود، یافته‌ها بر اهمیت بهینه‌سازی هندسه و پارامترهای ساختاری نانوجاذب‌ها برای طراحی سامانه‌های کارآمد کنترل نویز در فرکانس‌های بالا تأکید دارند.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

مکانیک سازه ها و شاره ها
دوره 15، شماره 6
بهمن و اسفند 1405
صفحه 475-489

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار