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J-GLOBAL ID：201802259409151035   整理番号：18A1850471

一対のスタックがある空気を充填したループ管における自励した熱音響振動に関する実験

Experiments on Self-excited Thermoacoustic Oscillations in an Air-filled Looped Tube with a Pair of Stacks

著者 (2件)： SUGIMOTO Nobumasa (Kansai Univ., Osaka, JPN) ,  MINAMIGAWA Keisuke (Kansai Univ., Osaka, JPN)
資料名： Journal of the Physical Society of Japan  (Journal of the Physical Society of Japan)
巻： 87  号： 10  ページ： 104401.1-104401.12  発行年： 2018年10月15日 
JST資料番号： G0509A  ISSN： 0031-9015  CODEN： JUPSA  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： 日本 (JPN)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 本論文では実験により,その内部に一対の同一なスタックが直径方向に反対の位置に収容されたループ管中の空気の熱音響不安定性の発生と続いて起こる自励振動の出現を調べた。各スタックは熱い熱交換機と冷たい(大気)熱交換機の間に挟まれているため,温度勾配がその上へ同じ意味でかかる。ループはスタックと熱交換機を収納した2つの短い直線の部分を除いて円形である。100,300,600,900個セル/in²のスタックの4つの集合を用いて,スタックの細孔半径が不安定性の発生と振動の定常状態へ及ぼす影響を調べた。熱音響自励振動がすべてのスタック集合に対して,ループ長さが振動の1波長に相当する1波モードで自発的に出現することが分った。また,900個/in²のセルがあるスタックでは,1波モードの他に2波モードも現れることが分った。ヒータの温度は一定に監視し,過剰圧力は4つの位置で測定した。不安定性の発生は理論的に得られた限界条件で検討し,装置の挙動は温度比とその成長速度により論じた。定常状態の振動の圧力プロファイルは温度勾配と同じ意味でループに沿って伝搬し,ピークツーピーク圧力はスタック近くで極大をとることが明らかになった。これが増加すると,音響衝撃波の出現が,100個/in²のセルのスタックの場合を除いて観測された。衝撃形成の物理機構は,より高いモードにおける振動の固有周波数により論じた。(翻訳著者抄録)

シソーラス用語： *自励振動 ,  エネルギー変換 ,  現象 ,  管 ,  変換器 ,  *熱交換器 ,  細孔径 ,  圧力分布 ,  衝撃波 ,  *不安定性
準シソーラス用語： *ループ管 ,  自励 ,  *熱音響スタック ,  *熱音響現象

分類 (2件)： 熱交換器,冷却器  (PA03020G) ,  音響の励起・発生  (BB03020V)

引用文献 (21件)：

• J. Wheatley, T. Hofler, G. W. Swift, and A. Migliori, J. Acoust. Soc. Am. 74, 153 (1983).
• G. W. Swift, Thermoacoustics: A Unifying Perspective for Some Engines and Refrigerators (Acoustical Society of America, Melville, NY, 2002).
• P. H. Ceperley, J. Acoust. Soc. Am. 66, 1508 (1979).
• T. Yazaki, A. Iwata, T. Maekawa, and A. Tominaga, Phys. Rev. Lett. 81, 3128 (1998).
• N. Rott, Z. Angew. Math. Phys. 20, 230 (1969).

タイトルに関連する用語 (5件)： スタック ,  ループ管 ,  自励 ,  熱音響 ,  実験