热声系统中非线性声波传输及热声声流的基本问题研究

本研究的主要内容是热声系统中非线性声波传输和热声声流的基本问题。非线性声波传输以抑制热声谐振管中高次谐波的生成为目标，对管道内的非线性声场进行研究，特别研究锥形管及变截面管内的非线性声学效应，对典型的非线性现象提出合理的物理模型。热声声流的研究以Rayleigh声流为主，研究其在热声系统中的产生机理和存在条件及对热声转换效率的影响，建立声流数学物理模型。目前对上述问题，从理论到实验都还没有得到很好的解决，制约了热声系统性能的进一步提高，也阻碍了热声学学科本身的发展。此项研究主要涉及热声学与非线性声学两个学科研究领域，但同时还要涉及到非线性动力学、热力学、传热学等其他学科，是一典型的交叉学科研究课题，国际上正在将研究重点转向这一方向。开展本项研究对完善提高热声系统性能，扩展热声学在国民经济及国防建设中的实际应用有着关键的推动作用，同时对建立完善非线性热声学学科体系具有重要的学术意义。