谐振管中工质的热声分离效应

本文在可压缩SIMPLE算法的基础上，基于先求解二维热声谐振腔内的速度场和温度场，然后利用求出的速度和温度值求解组分浓度场的思路，对混合工质的热声分离现象进行了数值研究。研究结果表明：在热声效应和热扩散效应共同作用下，声波能够将混合物中的两种气体分别泵向谐振腔的压力腹点和节点，使得混合气体在声波传播方向上逐渐分离。另外，通过考察5种不同管径下谐振管内径向浓度的变化规律，详细研究了浓度边界层在径向上的影响范围以及不同管径下的分离效率，并提出最佳管径应为16倍浓度渗透深度左右。