مطالعه و مدلسازی نوسانات ترموآکوستیک در ریجکه تیوب افقی

نوسانات ترموآکوستیک نقش مهمی در کاربردهای صنعتی مختلف مانند موتورهای ترموآکوستیک, محفظه های احتراق پالسی و مشعلهای صنعتی دارد. مهمترین هدف این مقاله معرفی تیوری نوسانات ترموآکوستیک و مدلسازی عددی آن می باشد و برای این منظور از مدل مرسوم ریجکه تیوب افقی استفاده شده است. ریجکه تیوب یک تیوب ساده است با دو انتهای باز که هوا بوسیله فن در آن جریان دارد و یک منبع حرارتی متمرکز(توری سیمی) در آن. این وسیله برای مطالعه اثرات ترموآکوستیک مناسب است و در صورت تحریک در شرایط مخصوص قادر به تولید صدای ممتد میباشد وقتیکه انرژیحرارتی به سیستم اضافه شود.این مقاله در مورد تاریخچه, روش آزمایش, معیار رایلی, مدل ساده شده و خطی ریاضیاتی از نوسانات ترموآکوستیک در ریجکه تیوب بحث نموده و در نهایت توسط تکنیکهای دینامیک سیالات محاسباتی(نرم افزار فلوینت) مدل فوق را حل نموده و رفتارهای عمومی سیستم را بررسی می نماید. در این مدل جریان دوبعدی, تراکم پذیر و غیردایم بهمراه حرارت اضافه شده کوپل شده با آن و تراکنش های صوتی داریم. اثرات پارامترهای سیستم مانند محل هیتر و انرژی مورد نیاز و غیرو بر روی نوسانات با توجه به نمودارهای خروجی نرم افزار شرح داده شده است. که نشانگر رابطه بین نوسانات فشار, سرعت و انتقال حرارت میباشد.

کلیدواژه ها:

نوسانات ترموآکوستیک ، ریجکه تیوب ، معیار رایلی ، دینامیک سیالات محاسباتی