热声发动机的格子气模拟

计算物理 ›› 2004, Vol. 21 ›› Issue (6): 501-504.

热声发动机的格子气模拟

刘旭, 陈宇, 张晓青

1. 清华大学物理系, 北京 100084;
2. 华中科技大学制冷与低温实验室, 湖北武汉 430074

收稿日期:2003-09-30 修回日期:2003-12-29 出版日期:2004-11-25 发布日期:2004-11-25
作者简介:刘旭(1977-),男,河南,硕士生,从事热声的格子气模拟方面的研究.

Lattice Gas Simulation of Thermoacoustic Prime Movers

LIU Xu, CHEN Yu, ZHANG Xiao-qing

Department of Physics, Tsinghua University, Beijing 100084, China

Received:2003-09-30 Revised:2003-12-29 Online:2004-11-25 Published:2004-11-25

摘要/Abstract

摘要： 在传统的9-bit格子气模型中引入了温度区的概念,并应用于热声发动机的模拟研究.利用改进后的格子气模型,模拟了热声谐振管中的自激振荡和二维温度场的分布及温度随时间的演化过程,同时,对热声板叠的长度和在声场中的位置对声幅的影响也进行了数值研究,所得结果对板叠的优化设计是有价值的.通过对模拟和实验结果的比较,验证了热声机格子气模型的有效性,表明格子气方法适用于热声模拟.

关键词: 格子气方法, 9-bit格子气模型, 热声发动机

Abstract: A 9-bits lattice gas model with temperature effect is applied into the simulation of thermoacoustic prime movers. The self-excited oscillation in a thermoacoustic resonant tube has been simulated. The distribution of two-dimensional temperature field and the evolution process of temperature are presented as well. The effects of the length of stack and of its position on acoustic pressure have also been investigated numerically. The simulation results are valuable to the optimum design of stack. The validity of the lattice gas model for a thermoacoustic engine has been verified by the comparison of the simulated and experimental results, which demonstrates that the lattice gas method is suitable for the thermoacoustic simulation.

Key words: lattice gas method, 9-bit lattice gas model, thermoacoustic prime mover

中图分类号:

刘旭, 陈宇, 张晓青. 热声发动机的格子气模拟[J]. 计算物理, 2004, 21(6): 501-504.

LIU Xu, CHEN Yu, ZHANG Xiao-qing. Lattice Gas Simulation of Thermoacoustic Prime Movers[J]. CHINESE JOURNAL OF COMPUTATIONAL PHYSICS, 2004, 21(6): 501-504.

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