Численное моделирование возникновения колебаний давления в термоакустическом преобразователе
Аннотация
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. 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. Полученные результаты позволяют судить о правильности выбора схемы дискретизации в ESI CFD ACE для учета неравновесных процессов тепломассообмена в области регенератора. результаты численного моделирования необходимо расширить с целью учета реальных особенностей конструкции двигателя на пульсационной трубе. DOI: 10.7463/aplts.0615.0829643
Об авторах
Д. А. Угланов
Самарский государственный аэрокосмический университет им. академика С.П. Королёва
Россия
Россия
С. О. Некрасова
Самарский государственный аэрокосмический университет им. академика С.П. Королёва
Россия
Россия
А. А. Воробьев
Самарский государственный аэрокосмический университет им. академика С.П. Королёва
Россия
Россия
Г. В. Соколов
Самарский государственный аэрокосмический университет им. академика С.П. Королёва
Россия
Россия
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.
Рецензия
Для цитирования:
Угланов Д.А., Некрасова С.О., Воробьев А.А., Соколов Г.В. Численное моделирование возникновения колебаний давления в термоакустическом преобразователе. Машины и установки: проектирование, разработка и эксплуатация. 2015;(6):54-62.
For citation:
Uglanov D.A., Nekrasova S.O., Vorobiev A.A., Sokolov G.V. Numerical Simulation of Pressure Fluctuations in the Thermo-acoustic Transducer. Machines and Plants: Design and Exploiting. 2015;(6):54-62. (In Russ.)
Просмотров:
245
Послать статью по эл. почте 