Bibliographie & annexes
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En anglais
Auteur(s)
-
Philippe NIKA : Professeur, université de Franche-Comté, CNRS
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Lire l’articleINTRODUCTION
Des notions de base sur les ondes acoustiques ainsi que la description des effets thermoacoustiques sont données dans l'article [BE 8 060] «Convertisseurs thermoacoustiques. Effet thermoacoustique ». Les articles [BE 8 061], «Convertisseurs thermoacoustiques. Moteurs et refroidisseurs thermoacoustiques» ou [BE 8 062] « Convertisseurs thermoacoustiques. Dimensionnement» traitent séparément le cas des moteurs et celui des générateurs. Il est surprenant de constater qu'au cours des années passées, les recherches dans le domaine de la thermoacoustique se sont orientées dans deux directions distinctes, soit sur l'étude du phénomène d'amplification « thermique » d'une onde acoustique, soit sur le refroidissement au moyen de tubes à gaz pulsé actionnés par divers systèmes mécaniques. L'idée est pourtant séduisante de supprimer toute partie mécanique mobile en actionnant un refroidisseur thermoacoustique par un moteur thermoacoustique. Le choix technologique réside ensuite dans l'utilisation d'ondes progressives ou stationnaires dans chacune des deux machines. Cet article décrit des travaux de recherche menés de par le monde dans de nombreux laboratoires et visant à amener les systèmes thermoacoustiques au même niveau d'efficacité que des convertisseurs d'énergie plus conventionnels.
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Cycles thermoacoustiques ouverts
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2. Modélisation théorique des circuits acoustiques
2.1 Procédure de modélisation : exemple de circuit en boucle
Dans l'article [BE 8 060] consacré aux effets thermoacoustiques, la forme générale de l'onde acoustique dans une portion de circuit acoustique (d'indice i ) a été décrite (§ ) au moyen des couples de relations pour les amplitudes de pression et de vitesse à partir du potentiel acoustique φi :
-
pression :
![]()
( 2 )
-
vitesse :
![]()
( 3 )
avec :
-
![]()
: - nombre d'onde,
-
![]()
: - vitesse de l'onde dans le fluide,
- Ai , Bi :
- constantes complexes dépendant des conditions aux limites du tronçon de circuit i ou de l'organe considéré.
-
( 2 )
( 3 )
Nous envisageons ici un circuit du type de la géométrie préconisée par Swift (figures et ) constitué d'une boucle (abcd) dans laquelle est logé un régénérateur. Un résonateur de longueur
et une conduite...
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Modélisation théorique des circuits acoustiques
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - NIKA (P.) - Convertisseurs thermoacoustiques. Effet thermoacoustique. - [BE 8 060] Génie énergétique (2008).
-
(2) - NIKA (P.) - Convertisseurs thermoacoustiques. Moteurs et générateurs. - [BE 8 061] Génie énergétique (2008).
-
(3) - NIKA (P.) - Convertisseurs thermoacoustiques. Dimensionnement. - [BE 8 062] Génie énergétique (2008).
-
(4) - PLUSQUELLEC (J.) - Vibrations. - [BR 200] Bruit et vibrations (2004).
-
(5) - JOUHANEAU (J.) - Propagation des ondes acoustiques. - [TE 5 130] Traitement du signal et ses applications (2001).
-
(6) - JOUHANEAU (J.) - Introduction à l'électroacoustique. Transduction électroacoustique. - [E 5 150] Traitement du signal et ses applications (1992).
ANNEXES
###
Moteurs et réfrigérateurs thermoacoustiques
SWIFT (G.W.) - Thermoacoustics : a unifying perspective for some engines and refrigerators. - Fifth draft LA UR 99 895, 29 mai 2001.
SWIFT (G.W.) - Thermoacoustic engines and refrigerators. - Physics Today, p. 22-28, juil. 1995.
SWIFT (G.W.) - Thermoacoustic engines. - J. Acoust. Soc. Am., 84(4), p. 1145-1180, oct. 1988.
SWIFT (G.W.) - Analysis and performance of a large thermoacoustic engine. - J. Acoust. Soc. Am., 95(3), p. 1551-1563, mars 1994.
OLSON (J.R.) - SWIFT (G.W.) - A loaded thermoacoustic engine. - J. Acoust. Soc. Am., 98(5), p. 2690-2693, nov. 1995.
ATCHLEY (A.) - BASS (H.E.) - HOFLER (T.J.) - LIN (H.-T.) - Study of a thermoacoustic prime mover below onset of self oscillation. - J. Acoust. Soc. Am., 91(2), p. 734-743, fév. 1992.
ATCHLEY (A.) - Standing wave analysis of a thermoacoustic prime mover below onset of self-oscillation. - J. Acoust. Soc. Am., 92(4), p. 2907-2914, nov. 1992.
ZHOU (S.) - MATSUBARA (Y.) - Experimental research of thermoacoustic prime mover. - Cryogenics, 387, p. 813-822 (1998).
TIJANI (M.E.H.) - ZEEGERS (J.C.H.) - DE WAELE (A.T.A.M.) - Design of thermoacoustic refrigerators. - Cryogenics, 42, p. 49-57 (2002).
TIJANI (M.E.H.) - ZEEGERS (J.C.H.) - DE WAELE (A.T.A.M.) - Construction and performance of a thermoacoustic refrigerator. - Cryogenics, 42, p. 59-66 (2002).
GODSHALK (K.M.) - Miniaturization of a thermoacoustic...
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