熱音響現象を利用したサイレンサーに関する基礎研究: 多段スタック方式による消音効率向上への試み

摘要

We suggest a silencer for using thermoacoustic phenomenon of energy conversion of heat energy and sound energy. Thermoacoustic silencer is new type silencer, because it attenuates sound energy for using heat energy. First, we measured basic property that thermal, frequency, and channel radius of stack. As a results, it was determinate that silencing effect was saturated by stack was applied over a temperature gradient. Multistage stack method was introduced to improve silence effect. So, we succeeded in increasing efficiency of energy conversion by separating heat energy into two parts. Finally, we investigated practicality of multistage stack method by measuring sound field under the condition of two stacks into resonance tube.%熱と音との相互エネルギー変換である熱音響現象を利用したサイレンサーの提案する．熱音響サイレンサーは現存する消音器とは異なり，熱によって音波を減衰させる新しい消音システムである．本報告では，第一に温度，周波数，スタックの流路半径に対する基礎特性を測定した．結果，スタックの流路半径に依って一定以上温度の勾配を付加することで消音効果が飽和することが確認された．消音効率の向上を目的に，高温の温度勾配を低温の二つに分割し，エネルギー変換部を複数設置する多段スタック方式を導入した．その結果，消音効率向上に成功した．また，スタックを多段設置した場合にスタック端面における音波の反射が音場に及ぼす影響を考察することにより，多段方式の実用性についての検討を行った．