热声斯特林发动机的三维CFD数值模拟

摘要

采用计算流体动力学（CFD）方法，对热声斯特林发动机实验系统进行了三维数值模拟。计算模型具有与实验系统相同的几何结构、尺寸和运行工况。计算结果成功观测到了非线性的自激振荡演化过程，捕捉到了压力波振幅放大和饱和以及行波回路的Gedeon声直流等非线性现象。数值模拟还给出了发动机内部的非均匀温度场和流场等复杂三维效应。计算结果表明三维CFD数值模拟是深入研究热声斯特林发动机内部的复杂物理机制的重要手段。