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Physical and Spurious Modes in Mixed Finite Element Formulation for the Galbrun Equation
Indexado
WoS WOS:000334492900013
Scopus SCOPUS_ID:84898987625
DOI 10.3813/AAA.918730
Año 2014
Tipo artículo de investigación

Citas Totales

Autores Afiliación Chile

Instituciones Chile

% Participación
Internacional

Autores
Afiliación Extranjera

Instituciones
Extranjeras


Abstract



Sound propagation in moving media can be described by the Galbrun equation for the oscillating component of the fluid displacement. A displacement based finite element formulation using standard Lagrangian elements produces spurious modes, which renders it unfeasible for any numerical purpose. Herein, the quadratic eigenvalue problem for the mixed formulation in 2D using Mini elements and Taylor-Hood elements is set up and solved. Solution confirms that both element types are suitable for low Mach numbers and under certain conditions. Although the formulation is not free from spurious results, it is shown that physical and spurious modes are well separated for low Mach numbers in non-dissipative systems. Vorticity modes, such as those arising from the linearized Euler equations, could not be identified. If absorbing walls are considered, separation of physical and spurious modes becomes less clear. Then, eigenvalues of both types of modes are located closer to each other in the complex plane. Examples include the one-dimensional duct problem, for which the spurious modes are discussed for the energy conserving problem, and an annular duct under two conditions: first subjected to a shear flow and with a rigid boundary, and secondly with an absorbing boundary, which allows investigating the dissipative case.

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Disciplinas de Investigación



WOS
Acoustics
Scopus
Music
Acoustics And Ultrasonics
SciELO
Sin Disciplinas

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Publicaciones WoS (Ediciones: ISSHP, ISTP, AHCI, SSCI, SCI), Scopus, SciELO Chile.

Colaboración Institucional



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Autores - Afiliación



Ord. Autor Género Institución - País
1 Dietzsch, Felix Hombre TU Bergakad - Alemania
Technische Universität Bergakademie Freiberg - Alemania
2 Hervella-Nieto, L. Hombre Univ A Coruna - España
Universidade da Coruña - España
3 Marburg, Steffen Hombre Univ Bundeswehr Munchen - Alemania
Universität der Bundeswehr München - Alemania
4 RODRÍGUEZ-ALONSO, RAFAEL IGNACIO Hombre Universidad de Concepción - Chile
5 Weisbecker, Hannah Mujer Tech Univ Dresden - Alemania
Technische Universität Dresden Institut für Festkörpermechanik - Alemania

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Financiamiento



Fuente
Spanish Ministry of Science
PPP - Acciones Integradas Hispano-Alemanas of the German Academic Exchange Service (DAAD)
BASAL project at the CMM, Universidad de Chile, Chile
Anillo ANANUM, CONICYT, Chile

Muestra la fuente de financiamiento declarada en la publicación.

Agradecimientos



Agradecimiento
Three authors (F. D., R. R, and H. W.) were supported by BASAL project at the CMM, Universidad de Chile, Chile and Anillo ANANUM, ACT1118, CONICYT, Chile. Furthermore, traveling activities of three authors (F. D., L. H.-N., and S. M.) were supported by PPP - Acciones Integradas Hispano-Alemanas of the German Academic Exchange Service (DAAD) and the Spanish Ministry of Science.

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