熱音響振動系における時空カオスの実験的研究

热声振荡系统时空混沌实验研究

• 批准号: 08640503
• 负责人: 矢崎 太一
• 金额: $ 1.6万
• 依托单位: Aichi University of Education
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 1996
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1996 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08640503/
• 关键词: Thermoacoustics; Nonlinear Science; Chaos; Refrigerator; Stirling engine; Heat flow; Heat Pump; Energy Conversion

スタックにより温度勾配を持つ細管内の気柱はある条件のもとで不安定となり気柱振動を引き起こす。非線形非平衡系の特徴的な現象であり熱音響振動と呼ばれている。最近米国を中心としてこの現象は冷凍機への応用性やまた豊富な非線形現象のため大いに注目を集めている。この音響振動は適当な条件の下で非周期的となりカオスを示す。私の研究目的はこの非周期的振動の時空構造を実験的に明らかにすることである。気柱の管壁に半導体小型圧力変換器を64カ所設置し、同時にA/D変換を行いこの振動の時空構造を捉える。さらに振動流体の特徴を正確に理解するために管の中心の速度をレーザー流速計を用いて測定し圧力との位相差を決定した。また2次流速(または音響流)を観測するために400mWのアルゴンレーザーを用いて振動流体の可視化(ラグランジュ計測)を行った。以下に現在までに明らかになった実験事実を示す。非線形現象を正確に捉えるためにまず線形で議論できる範囲を実験的に示し理論との整合性を示した。管の軸方向に沿った圧力分布および速度分布は定在波のそれに匹敵し特に温度勾配のある場所では速度に異常(飛び)が現れることを示した。またスタックから熱流と仕事流との間のエネルギー変換によって流れ出す音響エネルギー流速を実験で決定できた。定在波の特徴であるスタックからのエネルギーの“emission"が観測されその空間的分布はSwiftの線形熱音響理論と定量的に一致する結果であった。また可視化によって得られた音響流の作る流れの構造は初期にRayleighによって予言された渦構造と一致した。現在までに予備的な実験は全て完了し非線形への取り組みがなされている。

The temperature is adjusted to maintain the temperature of the column in the tube. The vibration of the column is not stable and the vibration of the column is triggered. The non-equilibrium system is characterized by the sound of the sound and the sound of the sound. Recently, the center of the United States has paid close attention to the fact that it is like a cold machine, an air conditioner, a sex machine, a rich, non-obscure image, and a collection of cold air. There is an indication of non-periodic vibration signals under the condition. The purpose of private research is to analyze aperiodic vibrations, time and space, and to create information and data sets. The tube wall of the column is equipped with a semi-body small force breaker, and at the same time, the vibration machine is used to make a capture device in time and space. The vibration fluid characteristic is correct to understand that the velocity meter in the center of the equipment pipe is used to determine the phase difference of the mechanical force by measuring the velocity meter. The second speed of flow (sound flow) is very sensitive to the flow rate of the 400mW. The vibration fluid is available in the air. The following is a clear indication of what happened. The non-shape image is correct to make sure that the theory of integration is shown in the scope of the theory of shape. The direction of the tube is distributed along the force. The velocity distribution is set in the temperature profile of the wave and the temperature. Let's talk about the flow rate, the flow rate, the flow rate and the flow rate. The distribution in the "emission" weather space is determined by the distribution of Swift sound patterns. The results show that the results are consistent. In the early days of the construction of the Rayleigh market, it was predicted that the structure of the sound stream would be consistent. Now that you have finished the whole system, you will be able to read the information of the system.

项目成果

A.Tominaga,T.Yazaki: "Spontaneous Oscillations of gas in a resonator : Observation of the local velocity and the simulation" 16 the International Cryogenic Conference. (1996)

A.Tominaga、T.Yazaki：“谐振器中气体的自发振荡：局部速度的观察和模拟”16 国际低温会议。