INFLUÊNCIA DO MÓDULO DE COMPRESSIBILIDADE NA PROPAGAÇÃO DA
ONDA ACÚSTICA EM MEIOS ESTRATIFICADOS
Nome: LUANA MARIA KIEFER DE ARAUJO
Data de publicação: 29/09/2023
Banca:
Nome |
Papel |
|---|---|
| ANTÔNIO MANOEL FERREIRA FRASSON | Coorientador |
| CARLOS LOEFFLER | Examinador Externo |
| JOSE ANTONIO TOSTA DOS REIS | Examinador Interno |
| JULIO TOMAS AQUIJE CHACALTANA | Presidente |
Resumo: Esta Dissertação se concentra na investigação da influência do módulo de
compressibilidade na propagação acústica em meios estratificados. Utiliza-se de
abordagens da Mecânica dos Fluidos para derivar a equação que governa a
propagação das ondas acústicas em um meio não homogêneo. A equação diferencial
parcial (EDP) de segunda ordem, considerando espaço e tempo, é formulada para
descrever a propagação da onda de pressão, também conhecida como onda-P, e
incorpora um termo de fonte do tipo chapéu mexicano, que modela a perturbação
gerada no meio. Para resolver numericamente a EDP da onda-P, implementamos o
método das diferenças finitas no domínio do tempo, utilizando um esquema explícito
de segunda ordem tanto no tempo quanto no espaço. A fim de garantir a estabilidade
numérica, é desenvolvida uma condição de estabilidade que ajusta o intervalo de
tempo de acordo com a discretização espacial da malha numérica. No contexto da
solução numérica, é aplicada a condição de contorno Absorbing Boundary Condition
(ABC) de segunda ordem. O modelo numérico foi implementado em FORTRAN e
integrado com o ambiente OCTAVE e PYTHON para permitir a visualização dos
resultados. As massas específicas e velocidades da onda para uma seção na costa
do Espírito Santo são calculadas com base nos dados de temperatura e salinidade,
obtidos a partir do modelo Hybrid Coordinate Ocean Model (HYCOM). Então o módulo
de compressibilidade é calculado e são realizadas simulações de propagação de
onda-P em cenários oceânicos reais, visando uma compreensão mais profunda de
seu papel na propagação das ondas acústicas em meios não homogêneos.
