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熱音響現象における測定手法の確立とそれを利用したエネルギー変換の実験的解明

建立热声现象测量方法并用其实验阐明能量转换

基本信息

批准号：
04J05902
负责人：
田代雄亮
金额：
$ 1.79万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2004
资助国家：
日本
起止时间：
2004 至 2006
项目状态：
已结题

项目摘要

音波が狭い流路内を伝播するとき,音波を担う流体は流路壁と熱交換を行い,多様な熱音響現象が生じる.熱音響現象を利用したエンジン・冷凍機は可動部を持たない,外燃機関であるといった特徴を有していることから現在盛んに研究が進んでいる.熱音響現象の理解は音波の輸送するエネルギー流(音響強度・熱流)の観点から理解が進んでいる.音響強度に関しては既に測定手法が確立しており,熱音響エンジン内の蓄熱器において熱流と音響強度の相互変換(熱音響エネルギー変換)が生じ,その結果音響強度が増幅・減衰することが確認された.しかし,これまで蓄熱器内で熱音響エネルギー変換を直接観測した報告はない.これまで私は熱電対を用いて流体の温度変動測定手法を確立してきた.温度変動に加え圧力変動を同時に測定することで流体要素が経験する熱力学的過程を明らかにすることができる.本年度は蓄熱器内で空間分解のよく流体要素が経験する熱力学的過程を明らかにし,具体的にどこでどの程度エネルギー変換が起きているか定量的に明らかにすることを試みた.その結果,最もエネルギー変換量が大きい位置は壁から熱境界層程度離れた位置に存在することが明らかになった.このようにはじめてエネルギー変換を直接観測することに成功した.

Sound waves propagate through narrow flow paths, sound waves carry fluids through walls of flow paths, heat exchange occurs, and multiple thermoacoustic phenomena occur. To make use of the thermal sound phenomenon, the refrigerator has a movable part and the characteristics of the external combustion mechanism are now well developed. The understanding of thermoacoustic phenomena and the development of sound wave transport (acoustic intensity and heat flow) Sound intensity is related to the determination of the method is established, the thermal sound in the heat accumulator heat flow and sound intensity of the mutual conversion (thermal sound generation and conversion) is generated, and the results of sound intensity increase, decrease, and so on. The heat exchanger has a thermal sound generator and a direct test report. The method for measuring the temperature change of the fluid used in the thermal analysis was established. Temperature changes, pressure changes, simultaneous determination of fluid elements, thermodynamic processes This year, the thermodynamic process of space decomposition and fluid elements in the regenerator is clearly described, and the specific degree of transformation is clearly described. As a result, the maximum number of changes in the position of the wall and the degree of separation of the thermal layer exist. This is the first time I've ever seen you.