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声致热效应对瑞利流的影响。 (英语) Zbl 1461.76400号

摘要:本研究的重点是声学诱导的热效应对谐振器内瑞利流的影响。首先,我们考虑横向(或壁面法向)平均温度梯度对两平行板之间驻波产生的声流的影响。发展了声学量的分析表达式,并用于表示线性流的来源。横向温度变化对流动速度的影响通过与温差成比例的项和与导向器半宽度的平方成比例的项可以清楚地识别。该项修改了瑞利流模式,并可能产生额外的涡流。另一方面,将纵向(或墙-平行)温差计算为流体中热声热传输、墙内热传导和谐振器外部空气热对流的累积效应。在高声级下,热被流动流显著对流,由此产生的横向温差与纵向温差成正比。将这些表达式结合起来,为非线性雷诺数((Re_{NL}))提出了一个新的标准参数,表征了高声压级下流模式的转变。这一结果解释了先前在不同温度边界条件下高振幅流动流动动力学的实验和数值观察,并可以为流动模式转变提供强大的预测工具。

MSC公司:

2005年第76季度 水力和空气声学

关键词:

声学;边界层

软件:

数学软件
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
全文: 内政部

参考文献:

[1] Aktas,M.K.&Ozgumus,T.2010《声流对具有不同加热水平壁的封闭室内热对流的影响》。《国际热质传递杂志》53(23-24),5289-5297·Zbl 1201.80003号
[2] Bailliet,H.,Gusev,V.,Raspet,R.&Hiller,R.A.2001封闭热声设备中的声流。J.声学。Soc.Am.1101808-1821年。
[3] Baltean-Carlès,D.,Daru,V.,Weisman,C.,Tabakova,s.&Bailliet,H.2019外部瑞利流源之间的意外平衡。《流体力学杂志》867,985-1011·Zbl 1415.76552号
[4] Bolurian,S.&Morris,P.J.2003高振幅驻波中声流的数值模拟。2003年5月12日至14日,AIAA/CEAS第九届气动声学会议和图表,AIAA2003-3152,南卡罗来纳州希尔顿海德。
[5] Cervenka,M.和Bednarrik,M.2017非均匀温度场对谐振器中声流结构的影响。J.声学。Soc.Am.141,4418-4426。
[6] Cervenka,M.和Bednarrik,M.2018对流热传输对驻波中声流影响的数值研究。J.声学。Soc.Am.143,727-734。
[7] Chini,G.P.、Malecha,Z.和Dreeben,T.B.2014大振幅声流。《流体力学杂志》744、329-351·Zbl 1416.76274号
[8] Churchill,S.W.&Chu,H.H.S.1975水平圆柱层流和湍流自由对流的相关方程。《国际热质传递杂志》18(9),1323-1329。
[9] Daru,V.,Baltean-Carlès,D.,Weisman,C.,Debesse,P.&Gandikota,G.2013驻波非线性声流二维数值模拟。波浪运动50955-963·Zbl 1454.76035号
[10] Daru,V.、Reyt,I.、Bailliet,H.、Weisman,C.和Baltean Carlès,D.2017a高声学水平下谐振波导中的声学和流速度分量。J.声学。《Soc.Am.141(1)》,第563-574页·Zbl 1524.76370号
[11] Daru,V.、Weisman,C.、Baltean Carlès,D.、Reyt,I.和Bailliet,H.2017对声学瑞利流的影响:瞬态和既定状态。波浪运动74,1-17·Zbl 1524.76370号
[12] Gopinath,A.&Mills,A.F.1994由于穿过Kundt管端部的声流引起的对流传热。变速器。美国机械工程师协会:J.传热102(3),47-53。
[13] Gopinath,A.、Tait,N.L.和Garrett,S.L.1998共振通道中的热声流:时间平均温度分布。J.声学。《社会修正案》102(3),1388-1405。
[14] Hamilton,M.F.、Ilinskii,Y.A.和Zabolotskaya,E.A.2003驻波中声流的热效应。J.声学。Soc.Am.114(6),3092-3101。
[15] Incorpera,F.P.,Dewit,D.P.,Bergman,T.L.&Lavine,A.S.2013《传热传质原理》,第7版。约翰·威利父子公司。
[16] Lin,Y.&Farouk,B.2008具有不同加热水平壁的矩形腔室中的传热:振动侧壁的影响。国际热质传递杂志51,3179-3189·Zbl 1143.80322号
[17] Menguy,L.和Gilbert,J.2000指南中伴随平面驻波的非线性声流。Acusta Acust.86,249-259。
[18] Merkli,P.和Thomann,H.1975共振管中的热声效应。《流体力学杂志》70,161-177·Zbl 0309.76060号
[19] Michel,G.&Chini,G.P.2019斜压声流中的强波-流耦合。《流体力学杂志》858、536-564·Zbl 1415.76568号
[20] Moreau,S.,Bailliet,H.&Valière,J.-C.2008使用激光多普勒测速仪测量驻留波导中的内外流动涡。J.声学。《社会修正案》123(2),640-647。
[21] Nabavi,M.、Siddiqui,K.和Dargahi,J.2008年不同加热水平壁对驻波谐振器中流动形状和速度的影响。国际通讯。热质传递351061-1064。
[22] Olson,J.R.&Swift,G.W.1997脉管制冷机中的声流:锥形脉管。低温37,769-776。
[23] Rayleigh,Lord1884关于在Kundt管中观察到的空气循环,以及一些相关的声学问题。菲尔翻译。R.Soc.伦敦。A175,1-21。
[24] Reyt,I.,Daru,V.,Bailliet,H.,Moreau,S.,Valière,J.-C.,Baltean-CarlèS,D.&Weisman,C.2013驻波中的快速声流:生成额外的外部流单元。J.声学。Soc.Am.1341791-1801年。
[25] Reyt,I.,Bailliet,H.&Valière,J.-C.2014高流动雷诺数圆柱波导中声流动的实验研究。J.声学。《社会修正案》135(1),27-37。
[26] Rott,N.1974热传导对声流的影响。Z.Angew。数学。物理25,417-421。
[27] Swift,G.W.1988热声发动机。J.声学。Soc.Am.841145-1180。
[28] Thompson,M.W.、Atchley,A.A.和Maccarone,M.J.2005温度梯度和流体惯性对驻波中声流的影响。J.声学。《社会修正案》117(4),1839-1849年。
[29] Westervelt,P.J.1953声场产生的稳定旋转流理论。J.声学。Soc.Am.25,60-67。
[30] Wolfram Research,Inc.2018 Mathematica,11.3版,伊利诺伊州香槟市。
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