Численное моделирование термоакустических колебаний газа в трубе с теплообменными элементами тороидальной формы

В работе проведено моделирование режимов течения газа в трубе, закрытой с одного конца и открытой в атмосферу другим концом; для этого использовано численное решение системы уравнений Навье – Стокса в двумерной осесимметричной постановке. Возбуждение колебаний газодинамических функций обусловлено градиентом температуры на участке трубы, возникающим в результате контакта газа с разнонагретыми тороидальными элементами внутри трубы, температура которых поддерживается постоянной. По достижении указанным градиентом порогового значения, в трубе наблюдается устойчивое термоакустическое колебание газового столба. Рассчитаны зависимости от времени давления и осевой составляющей скорости газа, а также тепловые потоки в теплообменном блоке резонатора. Полученные результаты хорошо согласуются с экспериментальными данными.