Другие журналы
Сетевое издание Машины и установки: проектирование, разработка и эксплуатация

Издатель ФГБОУ ВПО "МГТУ им. Н.Э. Баумана". Эл. № ФС 77-61859. ISSN 2412-592X

Численное моделирование возникновения колебаний давления в термоакустическом преобразователе

Машины и установки: проектирование, разработка и эксплуатация # 06, декабрь 2015
DOI: 10.7463/aplts.0615.0829643
Файл статьи: Aplts_Dec2015_054to062.pdf (1252.91Кб)
авторы: Угланов Д. А.1, Некрасова С. О.1,*, Воробьев А. А.1, Соколов Г. В.1

УДК 004.942

1 Самарский государственный аэрокосмический университет
им. академика С.П. Королёва, Самара, Россия

В статье рассмотрены особенности численного моделирования процесса возбуждения акустических колебаний в резонаторах с пористой вставкой (регенератором) для исследования процесса возбуждения термоакустических колебаний в контуре модели малоразмерного двигателя на пульсационной трубе.
Целью данной работы является численное моделирование процесса возникновения колебаний в резонаторе термоакустического двигателя на стоячей волне. В работе, за основу была взята модель термоакустического резонатора с открытым концом (без поршня) разработанная в программе DeltaEC. Предварительно рассчитанная частота работы данной модели резонатора, как четверть волнового резонатора составляет 
Предложена упрощенная конечно-элементная модель резонатора и определен гармонический закон распределения температуры на регенераторе. Приведены временные зависимости скорости и амплитуды давления для открытого конца резонатора, расчетное значение рабочей частоты процесса приблизительно равно значению частоты для заданной длины резонатора. Основные выводы по данным иследованиям заключется в следующем:
   1.    В работе показаны возможности применения данного программного продукта ESI-CFD Advanced к моделированию процессов термического возбуждения акустических колебаний. О
   2.    Визуализация турбулентных пульсаций потока в зоне регенератора расширяет возможности анализа газодинамических процессов.
   3.    Отклонение рабочей частоты процесса полученного в результате моделирования с помощью ESI-CFD Advanced от значения частоты полученного аналитическими методами составляет около 4%, что свидетельствует о применимости модели для исследования акустических параметров термоакустических преобразователей. Эти данные подтверждаются экспериментальными результатами

Список литературы
  1. Yoshida T., Yazaki T., Futaki H., Hamaguchi K., Biwa T. Work flux density measurements in a pulse tube engine // Applied Physics Letters . 2009. Vol. 95. DOI: 10.1063/1.3187546
  2. Swift G. W. Thermoacoustics: A Unifying Perspective for Some Engines and Refrigerators // The Jornal of the Acoustical Society of America. 2003. Vol. 113. DOI 10.1121/1.1561492
  3. Swift G. W. Thermoacoustic engines // Journal of the Acoustical Society of America. 1988. Vol.84. pp. 1145–1180. DOI: 10.1121/1.396617
  4. Ward W. C., Swift G. W. Technical notes and research briefs // Journal of the Acoustical Society of America. 1994. Vol. 95. DOI: 10.1121/1.409938
  5. Rayleigh. The explanation of certain acoustical phenomena // Nature. 1878. Vol. 18. no. 455, P.319-321. DOI:10.1038/018319a0
  6. Bastyr K. J., Keolian R. M. High-frequency thermoacoustic – Stirling heat engine demonstration device // Acoustics Research Letters Online. 2003. Vol. 4. P.37-40. DOI: 10.1121/1.1558931
  7. CFD-ACE V2009.4: User Manual. Huntsville: ESI Group, 2009.
Поделиться:
 
ПОИСК
 
elibrary crossref neicon rusycon
 
ЮБИЛЕИ
ФОТОРЕПОРТАЖИ
 
СОБЫТИЯ
 
НОВОСТНАЯ ЛЕНТА



Авторы
Пресс-релизы
Библиотека
Конференции
Выставки
О проекте
Rambler's Top100
Телефон: +7 (915) 336-07-65 (строго: среда; пятница c 11-00 до 17-00)
  RSS
© 2003-2017 «Машины и установки: проектирование, разработка и эксплуатация» Тел.: +7 (915) 336-07-65 (строго: среда; пятница c 11-00 до 17-00)