Characteristic-based non-linear simulation of large-scale standing-wave thermoacoustic engine
Pourquoi ce travail est dans la base
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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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Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
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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 découle