مدل سازی عددی نوسانات ترموآکوستیک در ریجکه تیوب افقی

سجاد زارعی¹ حسین شکوهمند²

1) دانشجوی کارشناسی ارشد, دانشگاه تهران , ایران
2) استاد دانشکده مهندسی مکانیک, دانشگاه تهران, ایران

محل انتشار : کنفرانس بین المللی پژوهش در علوم و مهندسی(icrsie.com)
چکیده :
نوسانات ترموآکوستیک در وسایل مختلف مانند موتورهای ترموآکوستیک, محفظه های احتراق پالسی و مشعلهای صنعتی اتفاق می¬افتد و نتیجه حلقه بازخوردی مابین حرارت اضافه شده به سیال از یک منبع حرارتی و اصوات حاصل از هندسه محفظه می¬باشد. اگر حرارت در زمان حداکثر فشار افزوده شود, یک نوسان آکوستیک خود-تحریک ممکن است به نوسانهای فشاری با دامنه بزرگ تبدیل شود. این اثرات قابل مشاهده و بررسی در ریجکه تیوب می¬باشند که یک تیوب ساده است با دو انتهای باز که هوا بوسیله فن در آن جریان دارد و یک منبع حرارتی متمرکز(توری سیمی) در آن قرار گرفته. مهمترین هدف این مقاله شبیه¬سازی عددی ریجکه تیوب افقی وبررسی نوسانات ترموآکوستیک در آن به کمک تکنیکهای دینامیک سیالات محاسباتی(نرم افزار فلوئنت) می¬باشد. . در این مدل جریان دوبعدی, تراکم پذیر و غیردائم بهمراه انتقال حرارت کوپل شده با آن داریم که معادلات بقای جرم, مومنتوم و انرژی توسط روش حجمهای محدود انفصال سازی و به صورت تکرارپذیر حل گردیده¬اند. ضمنا در مورد تاریخچه, مدلهای ساده شده و خطی ریاضیاتی از نوسانات ترموآکوستیک در ریجکه تیوب بحث گردیده است. اثرات پارامترهای سیستم مانند محل هیتر و انرژی مورد نیاز و غیرو بر روی نوسانات با توجه به نمودارهای خروجی نرم افزار شرح داده شده است و با رفتارهای عمومی سیستمهای مشابه مقایسه گردیده است.
کلمات کلیدی : نوسانات ترموآکوستیک ریجکه تیوب دینامیک سیالات محاسباتی