ループ管方式熱音響冷却システムにおいて局所的な断面積拡大による共鳴モード制御が冷却能力に与える影響について

摘要

ループ管方式熱音響冷却システムの実用化に向けた課題の一つとして冷却能力の向上が挙げられる．システムにおいて断面積を局所的に縮小するデバイスであるPhase Adjuster（PA）を設置することにより冷却能力が向上することが分かっている．理由として，PA設置により共鳴モードの制御が可能であり，1波長に制御していることが考えられている．しかし，PAは断面積を縮小するデバイスであるためエネルギーの散逸が多い．エネルギーの散逸が少ない共鳴モードの制御が可能であれば，更なる冷却能力の向上が期待される．そこで，散逸を少なくするためにシステム内径を局所的に拡大するデバイスとしてExpanding Phase Adjuster（EPA）を提案した．EPA設置により共鳴モードの制御が可能であれば，更なる冷却能力の向上が期待される．先にEPA設置により共鳴モードの制御が可能であることを確認した．次にPAとEPAをそれぞれ設置したシステムの冷却能力について比較し，検討を行った．結果，EPA設置時に比べPA設置時の冷却能力が高かった．EPA設置時はPA設置時に比べ冷却部においてエネルギーが大きく減衰するため，EPAの条件により更なる冷却能力が得られると考えられる．