مطالعه‌ی عددی پدیده‌ی جویبار در لوله‌ی حائل صوتی حرارتی

در این نوشتار نمونه‌ی ناخواسته‌ی پدیده‌ی جویبار در لوله‌ی حائل موتور گرماصوتی استرلینگ مورد بررسی قرار می‌گیرد. شبیه‌سازی عددی جویبار داخل لوله، با حل یک‌بعدی معادله‌ی موج آغاز می‌شود. اثرات جویبار در حل یک‌بعدی ناپدید می‌شود؛ بنابراین جواب آن به عنوان شرایط مرزی جریان نوسانی لوله‌ی تقارن‌محور به کار گرفته می‌شود. این روش، امکان حل عددی را در اجزاء لوله‌ی حائل بدون دسترسی مستقیم به شرایط مرزی فراهم می‌کند. برای حذف جویبار، حل برای لوله‌ی مخروطی و صاف انجام شده است. حل فشار مبنای لوله‌ی حائل صوتی به‌وسیله‌ی نرم‌افزار شبیه‌سازی عددی با نگاه ساده‌ی ایجاد موج صوت رونده در مجرا، انجام می‌گیرد. نتایج نشان می‌دهد که شدت جویبار (s‌f) نسبت به حل آرام لوله‌ی صاف، در حالت آشفته، شیب دادن ملایم به دیواره در انتهای سرد لوله و جاذبه، به ترتیب به میزان 30، 12 و 70 درصد در کاهش اثر جویبار نقش داشته است.