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黎开管非线性热声效应的研究
  • ISSN号:0371-0025
  • 期刊名称:声学学报
  • 时间:0
  • 页码:37-42
  • 语言:中文
  • 分类:TM711[电气工程—电力系统及自动化]
  • 作者机构:[1]浙江工业大学能源与动力工程研究所脉动技术工程研究中心,杭州310014, [2]浙江工业大学化工机械设计研究所,杭州310014
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(50576087)
  • 相关项目:甲烷预混气脉动燃烧低NOx排放特性和火焰结构特征研究
中文摘要:

基于能量守恒原理对Rijke管热声效应展开了理论分析,采用内外流场耦合法数值模拟了Rijke管自激励起振和饱和过程的声场特性,并开展了相应的实验研究。推导了Rijke管起振、饱和及高次谐波产生过程中的能量变化,分析了Rijke管非线性效应包括高次谐波和波形畸变的影响因素,提出了改变管口声阻抗可弱化非线性效应的方法。结果表明:在起振阶段热源位置对热声起振的模态有决定作用,传热过程的非线性效应使得管内一阶模态声波逐渐趋于饱和,当速度振幅大于平均流速时,流动反向激发高阶的声学模态,产生高次谐波。在大振幅非线性效应下,声波在管口由于大幅振动形成涡旋而引起声能的附加损耗,进而影响了管内声压波形,使得管内轴向声压分布产生畸变。缩小管末端截面面积改变管口的非线性声阻,可弱化波形的非线性畸变。

英文摘要:

Based on the energy conservation,nonlinear thermoacoustic effects of Rijke tube including excited regime, saturation and higher harmonics were analyzed.The simulation method of the modeling with external flow field,which could couple the inner of a Rijke tube with its outer space was carried out to obtain the acoustic characteristics about the process of self-excited oscillation.The experiment research was also performed to validate the simulation and model result.The nonlinear parameters which influence the acoustic waveform distortion were analyzed.Based on the results, the shrinkage of nozzle for changing the acoustic impedance was applied to reduce nonlinear effects experimentally.The results show that the self-excited mode could be influenced by the position of appearance of higher harmonics.The distortion of pressure wave of Rijke Tube was induced by the acoustic losses of vortices on nozzle for large amplitude oscillation.The method that the shrinkage of nozzle could reduce the waveform distortion was confirmed.

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期刊信息
  • 《声学学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国科学院声学研究所
  • 主编:王小民
  • 地址:北京北四环西路21号
  • 邮编:100190
  • 邮箱:
  • 电话:010-62558329
  • 国际标准刊号:ISSN:0371-0025
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2065/O4
  • 邮发代号:2-181
  • 获奖情况:
  • 中国期刊方阵“双效”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,美国应用力学评论,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:8376