T (+31) (0)6 189 71 622 M info@ascee.nl

Bepaling van de stabiliteitsgrens van een thermo-akoestische motor met behulp van eindige elementen

In een staande-golf thermo-akoestische motor treedt spontane akoestische oscillatie op zodra het temperatuurverschil over de stack een kritische drempel overschrijdt. Waar standaard 1D-codes multidimensionale effecten verwaarlozen, berekenen de auteurs de stabiliteitsgrens (onset) met een tweedimensionaal eindige-elementenmodel (FEM).

Bepaling van de stabiliteitsgrens via 2D-FEM

In thermo-akoestische motoren ontstaat geluid door een temperatuurgradiënt over een poreuze stack. De drempelwaarde waarbij oscillatie spontaan start (de onset), wordt traditioneel berekend met 1D-tools zoals DeltaEC. Deze verwaarlozen echter 2D-effecten bij de overgang naar de warmtewisselaars. De auteurs lossen de gekoppelde akoestische en thermische vergelijkingen op via een 2D eindige-elementenmodel (FEM). Door het stelsel als eigenwaardeprobleem te formuleren, wordt de stabiliteitsgrens exact bepaald waar de demping nul wordt. Het model verklaart afwijkingen tussen 1D-theorie en metingen.

  • Auteurs: J.A. de Jong, Y.H. Wijnant & A. de Boer (Universiteit Twente)

  • Publicatie: Proceedings of the International Conference on Acoustics (ICA 2013), pp. 1553–1556

  • Locatie & Datum: Montreal, Canada (2 – 7 juni 2013)

  • Trefwoorden: Thermo-akoestiek, stabiliteitsgrens (onset), eindige-elementenmethode (FEM), eigenwaardeprobleem, DeltaEC, staande-golf motor

  • Bekijk de registratie op het Universiteit Twente Research Portal

  • Download het congrespaper

Valideer je akoestische ontwerpkeuzes met harde data

Zonder meetdata blijft akoestische productontwikkeling een aanname. Door numerieke modellen te kalibreren met laboratoriummetingen maken we trillingen en geluid voorspelbaar. Zo voorkom je fouten vóór de productiefase. Bespreek je ontwerp met ons.