講演抄録/キーワード |
講演名 |
2016-11-07 13:50
熱音響エンジンにおける水の蒸発、凝縮の効果 ~ 流体粒子モデルによる数値シミュレーション ~ ○安井久一・伊豆典哉(産総研) US2016-54 |
抄録 |
(和) |
熱音響エンジンを表すRottの式を利用して、流体粒子の振動を計算するためのモデルを構築した。水に濡れたスタックにおける非平衡な水の蒸発、凝縮を考慮した。数値シミュレーションの結果、進行波型熱音響エンジンでは、濡れたスタックの方が乾いたスタックよりも、流体粒子のするpV仕事が大きくなった。これは、水の蒸発、凝縮に伴い、流体粒子の体積変化が大きくなる為である。一方、定在波型では、ほとんどの条件で濡れたスタックの方が、流体粒子のするpV仕事が大きくなるものの、或る条件では、乾いたスタックよりも若干pV仕事が小さくなった。これは、その場合には、蒸発、凝縮により、流体粒子の体積変化が小さくなる為である。いずれの場合も、流体粒子中の水蒸気の分圧は、接しているスタックの飽和蒸気圧とほぼ同じであった。また、流体粒子は、進行波型では高温側に向かって、定在波型では低温側に向かって、それぞれドリフトすることが分かった。 |
(英) |
A fluid parcel model is proposed taking into account the Rott equations of a thermoacoustic engine. The effect of non-equilibrium evaporation and condensation of water vapor is taken into account for a wet stack in a thermoacoustic engine. According to the numerical simulations, pV work done by a fluid parcel in a wet stack is larger than that in a dry stack for the traveling-wave thermoacoustic engine. This is due to the larger volume change of a fluid parcel in a wet stack caused by evaporation and condensation of water vapor. On the other hand, for the standing-wave thermoacoustic engine, pV work done by a fluid parcel in a wet stack could be smaller than that in a dry stack at some radius of a stack. It is due to the smaller volume change of a fluid parcel in a wet stack in this case. For any case, the vapor pressure inside a fluid parcel is almost identical to the saturated vapor pressure at the wet stack. A fluid parcel drifts to the higher temperature side in a traveling-wave engine and to the lower temperature side in a standing-wave engine. |
キーワード |
(和) |
流体粒子 / 濡れたスタック / 乾いたスタック / pV仕事 / 熱伝導 / 非平衡な水の蒸発、凝縮 / / |
(英) |
A fluid parcel / wet stack / dry stack / pV work / thermal conduction / non-equilibrium evaporation and condensation / / |
文献情報 |
信学技報, vol. 116, no. 288, US2016-54, pp. 29-34, 2016年11月. |
資料番号 |
US2016-54 |
発行日 |
2016-10-31 (US) |
ISSN |
Print edition: ISSN 0913-5685 Online edition: ISSN 2432-6380 |
著作権に ついて |
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US2016-54 |