| 研究概要 |
熱音響現象のエネルギー変換効率の低下要因と温度差の関係についての検討を行った.熱音響システムエネルギー変換効率は音場に強く影響されることがこれまでの研究より解明されている.そこでシステム内の音場(音響インテンシティ分布,音圧分布,粒子速度分布,位相分布)に着目し,検討を進めた.本申請では,ループ管の管内音場を調節する手法としてフェーズアジャスター,サブループチューブ,メンブレンなどを提案している.ここではサブループチューブの設置位置および内径変化による影響について検討した実験結果より,設置位置により,管内音場の分布が大きく異なることが確認された.プライムムーバー付近に設置した場合は,プライムムーバーによる境界条件が強いため,サブループチューブの有無による管内音場の変化は見られなかった.この設置位置において内径変化の実験を行った結果,内径により境界条件が変化するため,内径変化に伴い1次共鳴モード成分と2次共鳴モード成分の割合が大きく変化することを確認した.サプループチューブの設置により2次共鳴モードに遷移する成分が抑制され,1次共鳴モード成分が増加したと考えられる.1波長共鳴時の音圧の腹(粒子速度の節)より少し後方に設置した場合,サブループチューブ内において音圧の腹が励起されるように音場は変化した.2波長共鳴時の粒子速度の腹となる位置に設置した場合には,2次共鳴モードの粒子速度振幅を抑制するように制御され,サブループチューブ内において1波長共鳴時の粒子速度の腹(音圧の節)が励起されるように管内音場が変化したと考えられる.これらの結果より,熱音響システムの低温度駆動が促進され,有り余る低温度の廃熱の有効利用が進むと考えられる.
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