Article

1 - POSITIONNEMENT DU PROBLÈME

2 - SIMILITUDE DES MACHINES THERMOACOUSTIQUES

  • 2.1 - Cas d'un moteur
  • 2.2 - Cas d'une machine frigorifique

3 - MODÉLISATION ANALOGIQUE : RÉSEAUX ET QUADRIPÔLES ÉLECTRIQUES ÉQUIVALENTS

4 - RÉSEAUX ET FORMULES SIMPLIFIÉS POUR DIVERS SYSTÈMES

5 - SIMULATIONS NUMÉRIQUES CFD, DELTAE ET AUTRES

6 - OPTIMISATION DES PERFORMANCES

7 - CONCLUSIONS POUR LES RÈGLES DE DIMENSIONNEMENT

8 - OPTIMISATIONS TECHNOLOGIQUES SUPPLÉMENTAIRES

Article de référence | Réf : BE8062 v1

Convertisseurs thermoacoustiques - Dimensionnement

Auteur(s) : Philippe NIKA

Date de publication : 10 oct. 2008

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Auteur(s)

  • Philippe NIKA : Professeur, université de Franche-Comté, CNRS

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INTRODUCTION

Cet article fait suite aux deux articles « Effet thermoacoustique » [BE 8 060] et « Moteurs et refroidisseurs thermoacoustiques » [BE 8 061]. Il en utilise largement les notions et résultats théoriques. Outre ces connaissances bien spécifiques, la modélisation des systèmes thermoacoustiques passe par l'utilisation des analogies avec des réseaux électriques, quelques connaissances dans ce domaine sont donc aussi nécessaires. Le problème du dimensionnement d'une machine thermoacoustique ainsi que celui de son optimisation globale n'est pas résolu actuellement de façon simple et systématique. En réalité, le « design » d'un dispositif est effectué plus ou moins par tâtonnements successifs, soit en appliquant les règles de similitude à partir des connaissances acquises sur une machine existante et de fonctionnement connu, soit en définissant a priori une structure acoustique et en optimisant certaines parties en fonction des résultats obtenus grâce à des modèles plus ou moins sophistiqués (programme DeltaE, équations d'ondes, théorie de la thermoacoustique linéaire...). Ces modèles ont généralement été mis au point pour retrouver au mieux les résultats expérimentaux d'un prototype donné et ne possèdent donc pas vraiment de caractère universel. L'article [BE 8 063] traite de la combinaison des moteurs et récepteurs thermoacoustiques, il rapporte les récentes avancées dans la réalisation de ces systèmes.

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De la conception au prototypage, jusqu'à l'industrialisation, la référence pour sécuriser le développement de vos projets industriels.

DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-be8062


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BIBLIOGRAPHIE

  • (1) - SWIFT (G.W.) -   Thermoacoustics : a unifying perspective for some engines and refrigerators.  -  Fifth draft LA UR 99 895, 29 mai 2001.

  • (2) - SWIFT (G.W.) -   Thermoacoustic engines.  -  J. Acoust. Soc. Am., 84(4), p. 1145-1180, oct. 1988.

  • (3) - SWIFT (G.W.) -   Thermoacoustic engines and refrigerators.  -  Physics Today, p. 22-28, juill. 1995.

  • (4) - NIKA (P.), FEIDT (M.), FRANÇOIS (M.X.), BAILLY (Y.), LANZETTA (F.) -   Effets thermoacoustiques dans un régénérateur cylindrique contenant un empilement de billes.  -  Int. Jl. of Refrigeration, 28, p. 353-367 (2005).

  • (5) - BACKHAUS (S.), SWIFT (G.W.) -   *  -  A thermoacoustic Stirling heat engine Nature, vol. 399, no 6734, p. 335-338 (1999).

  • (6) - BACKHAUS (S.), SWIFT (G.W.) -   A thermoacoustic Stirling heat engine : detailed study.  -  ...

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