Characteristic-based non-linear simulation of large-scale standing-wave thermoacoustic engine
Notice bibliographique
Résumé
A few linear theories [Swift, J. Acoust. Soc. Am. 84(4), 1145-1180 (1988); Swift, J. Acoust. Soc. Am. 92(3), 1551-1563 (1992); Olson and Swift, J. Acoust. Soc. Am. 95(3), 1405-1412 (1994)] and numerical models, based on low-Mach number analysis [Worlikar and Knio, J. Comput. Phys. 127(2), 424-451 (1996); Worlikar et al., J. Comput. Phys. 144(2), 199-324 (1996); Hireche et al., Canadian Acoust. 36(3), 164-165 (2008)], describe the flow dynamics of standing-wave thermoacoustic engines, but almost no simulation results are available that enable the prediction of the behavior of practical engines experiencing significant temperature gradient between the stack ends and thus producing large-amplitude oscillations. Here, a one-dimensional non-linear numerical simulation based on the method of characteristics to solve the unsteady compressible Euler equations is reported. Formulation of the governing equations, implementation of the numerical method, and application of the appropriate boundary conditions are presented. The calculation uses explicit time integration along with deduced relationships, expressing the friction coefficient and the Stanton number for oscillating flow inside circular ducts. Helium, a mixture of Helium and Argon, and Neon are used for system operation at mean pressures of 13.8, 9.9, and 7.0 bars, respectively. The self-induced pressure oscillations are accurately captured in the time domain, and then transferred into the frequency domain, distinguishing the pressure signals into fundamental and harmonic responses. The results obtained are compared with reported experimental works [Swift, J. Acoust. Soc. Am. 92(3), 1551-1563 (1992); Olson and Swift, J. Acoust. Soc. Am. 95(3), 1405-1412 (1994)] and the linear theory, showing better agreement with the measured values, particularly in the non-linear regime of the dynamic pressure response.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».