2005 Fiscal Year Annual Research Report
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
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04J05902
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
田代 雄亮 名古屋大学, 大学院・工学研究科, 特別研究員-DC1
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| Keywords | エネルギー変換 / 温度変動 / 熱電対 |
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| Research Abstract |
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いるが,熱流は未だ測定された報告はない.私は両者の和である全エネルギー流(エンタルピー流)に着目した.エンタルピー流は振動流体の温度変動が実測できれば測定可能となる.私は振動流体の温度変動を熱電対により測定することをこれまで試みてきた.
これまで熱電対が温度変動にどの程度追従しているか調べるため,既知の温度変動場を管内に与え,その温度変動を熱電対により測定した.その結果熱電対の示す温度変動は真の温度変動に対して,振幅は小さく位相は遅れでいることがわかった.これらを補正する応答関数を様々な周波数(0.9Hz〜18Hz),種々の作動気体で行い系統的に調べた.今回私は様々な周波数を含む温度揺らぎを熱電対で測定できるよう応答関数を広い周波数範囲で決定した.具体的には音響パルスで熱電対の応答関数を決定した.その結果50Hz以下の周波数範囲で連続的に応答関数を決定できた.今後はこの応答関数を用いて温度勾配のある中を往復運動する振動流体の温度変動を測定し,熱音響エネルギー変換を実験的に明らかにする.
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