Rijke管の自励音の発生機構
Rijke管の自励音の発生機構
音響管路の途中にある金網を加熱して対流が生じると、自励音が発生する。この現象はRijke管の自励音として知られているが、その発生機構はずっと未解明のままであった。当研究室では熱源部の空気の膨張は、対流速度+粒子速度の和で空気塊が金網を通過する時間だけ継続するので、現時点の粒子速度だけでなく過去の粒子速度も含んだ形で膨張をモデル化した。このモデルは、膨張を意味するピストン速度が無駄時間を伴う粒子速度の正帰還に比例するモデルとなっており、自励現象を説明できる。さらに、自励で粒子速度が増大すると熱源通過時間が短くなることでリミットサイクルが生じることまで突き止めている。
残る課題として、管路上半分における空気と管路壁の温度差が自励現象に及ぼす影響を今年度の研究課題としている。