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これまでの熱音響エンジンや熱音響冷凍機は、音響管の管壁上の振動境界層(せん断流れ)とその外側の等エントロピー的音響場からなる系の自励振動(線形不安定現象)を理論的な基礎とする。本研究において、これと異なる全く新しい相変化型の熱音響自励振動の理論を構築し、その応用装置の開発の基礎となり得る理論的および数値的研究を行った。その成果の概要は以下のとおりである:
(1) 気体分子運動論に基づく数値解析を含む理論解析を行い、水と水蒸気からなる気液2相系に音響振動が生じた場合の気液界面での周期的な蒸発・凝縮を精密に扱うことができる理論構築を行った。
(2) 気液2相系の静止状態に対する線形安定性解析を実行し、その安定性の特徴を明らかにした。
(3) 熱音響デバイスとしての作動するための条件について検討した。
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