تحلیل عددی دو بعدی انتقال حرارت صفحه استک در جریان نوسانی آکوستیکی و مطالعه پارامتری محل قرارگیری استک در طول لوله رزوناتور

تحلیل عددی دو بعدی برای یک سامانه ترموآکوستیک موج ایستا در ناحیه کوچکی نزدیک به صفحه با دمای ثابت در مجاورت جریان آکوستیکی با نسبت تحریک ۱.۷ درصد مورد مطالعه قرار گرفته است. معادلات بقا با فرض گاز کامل، تراکم پذیر با استفاده از روش عددی SIMPLE مرتبه دوم مکان و مرتبه اول زمان در نرم افزار تجاری فلوئنت مدل شده است. اعتبارسنجی حل بخوبی با نتایج موجود در پیشینه مطابقت دارد. نتایج نشان دهنده اهمیت تحلیل سامانه های ترموآکوستیکی در لبه های صفحه استک یا حتی مبدل های حرارتی می دهد. همچنین میدان جریان و دما در نزدیکی دیواره صفحه استک برای یک دوره زمانی مورد مطالعه قرار گرفته است که نشان از اهمیت عمق نفوذ حرارتی و لزج در تحلیل سامانه دارد. محل قرارگیری صفحه در این سامانه با استفاده از مطالعه پارامتری بهینه شده است. مقدار بهینه تقریبا در فاصله (فرمول در متن اصلی مقاله) از دیواره بسته رزوناتور است. این نتیجه با نتایج تحلیلی ارائه شده مطابقت دارد. در این حالت میزان اختلاف فاز فشار وسرعت در دو لبه صفحه ۲۱.۶ درجه می باشد. همچنین نتایج مطالعه پارمتری نشان می دهد اختلاف شار انرژی در دوطرف استک در سامانه در ناحیه دورتر از (فرمول در متن اصلی مقاله) از دیواره معکوس است و در (فرمول در متن اصلی مقاله) به کمترین مقدار خود می رسد.

Keywords:

ترموآکوستیک , موج ایستا , تحلیل عددی دو بعدی , مطالعه پارامتری , سردساز