非定常声波对条纹通道中导热的比例效应
流体动力学
2024-10-10 v1
摘要
驰康声波已知可在1880年代由罗莱利爵士首次考察时产生欧拉平均‘流动’。然而，近期的数值和实验证据表明，在密度分布不均匀的环境中，引起的流动速度远快于经典罗莱利流。这些异常强大的流动的出现为在难以实现对流冷却的系统中增强传热提供了新的机会。为评估这一可能性，对理想气体在顶部和底部保持固定但不同温度的矩形通道中的声波进行了理论研究。采用两时刻系统方程组来高效捕捉快速声波与慢速演化流动之间的耦合，使可进入强非线性 regime。开展大量数值仿真以探讨流动动力学，突出条形声波挤压产生的波动势的关键作用，并量化驰康声波引起的额外导热量。对波动与平均流之间的双向耦合的恰当处理被发现是实现自洽稳态收敛的关键，声波增强的稳态导热量随声波�幅和通道 O(1) 比例的变化被记录。对于某些参数，导热量可达仅靠导热的两倍。
引用
@article{arxiv.2410.05830,
title = {Aspect-ratio-dependent heat transport by baroclinic acoustic streaming},
author = {Jacques Abdul Massih and Remil Mushthaq and Guillaume Michel and Gregory P. Chini},
journal= {arXiv preprint arXiv:2410.05830},
year = {2024}
}