Vers une mesure du vent thermoacoustique

par Philippe Debesse

Thèse de doctorat en Sciences mécaniques. Acoustique et électronique

Sous la direction de Maurice-Xavier François.

Soutenue en 2008

à Paris 6 .

mots clés

• Thermoacoustique
• Streaming
• Piv
• Svd
• Pod
• Moyenne de phase

Résumé

Les phénomènes non linéaires présents dans les systèmes thermoacoustiques génèrent des écoulements continus qui se superposent aux oscillations acoustiques dominantes, pénalisant l’efficacité des systèmes. L’objectif de cette étude est de caractériser le champ acoustique et les écoulements secondaires dans un résonateur contenant un générateur d’onde thermoacoustique. Le champ de vitesse est mesuré par PIV. Les 1ères mesures enregistrées sans relation de phases avec la période acoustique permettent de reconstruire la composante acoustique sur une période, les vitesses étant réordonnées en phase par projection dans l’espace des valeurs singulières (SVD). Les résultats obtenus concordent avec la théorie linéaire tout en faisant ressortir un caractère non linéaire de l’écoulement acoustique. Le champ de vitesse moyenné en temps présente un écoulement différent du streaming de Rayleigh. Dans la zone de mesure, on observe des recirculations 3D dont l’extension radiale croît avec le rapport Pression acoustique/Pression moyenne. Un deuxième type de mesures synchronisées à la pression confirme les résultats obtenus à partir des premières mesures.

Titre traduit

Towards a measurement of thermoacoustic streaming

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