Method of Calculating the Performance of Thermoacoustic Devices using Thermoacoustic Theory

Abstract

Synopsis: Thermoacoustic engines and refrigerators utilize acoustically caused pressure and velocity oscillations to perform the energy conversion between heat and work ows. Based on the use of these oscillations, simplicity and high reliability are achieved. Linearized thermoacoustic theory is usually used for designing thermoacoustic energy converters. This commentary describes the assumptions used in the derivation of the basic equations in the theory and shows the method of calculating the performance of the thermoacoustic devices using the theory. 1. 気体は 理想気体とす る． （ 必ずしも必 要な仮定では ないが，本解説では簡単のため用いる． ） 2. 時 間 平 均 圧 力 P m は 装 置 内 で 一 定 ．(P m (x, y, z) = P m)． 3. 時 間 平 均 温 度 T m は 管 の 断 面 方 向 に 依 存 し な い ． (T m (x, y, z) = T m (x)) 4. 圧 力 の 変 動 成 分 P は 管 の 断 面 方 向 に 依 存 し な い ． (P (x, y, z) = P (x)) 5. 時間平均流速はゼロ． （一様流はない． ） 6. 圧力の変動成分，流速の変動成分の振幅はそれぞれ 時間平均圧力と音速に比べて十分小さく，流れは層 流．(流速の y 軸方向成分 Uy と z 軸方向成分 Uz は 低温工学 47 巻 1 号 2011 年 1 低温工学 47 巻 1 号 2012 年 3 解 説 特集：熱音響デバイスに関連する最近の話題