熱音響不安定性

熱音響不安定性は、音響場と非定常な熱放出過程によって生じる不安定性を指します。この不安定性は、ロケットエンジンなどのシステムにおける燃焼不安定性と非常に関連しています。 ^{[ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]}

レイリー基準

音響増幅の非常に単純なメカニズムは、1878年にレイリー卿によって初めて特定されました。 ^{[ 4 ] [ 5 ]}簡単に言えば、レイリーの基準は、平均して、振動中の圧力増加と同位相で熱の付加が起こる場合に増幅が生じると述べています。^{[ 1 ]}つまり、が圧力摂動（平均値に対する）であり、が単位体積あたりの熱放出率（平​​均値に対する）である場合、レイリーの基準によれば、音響増幅は次の場合に発生します。 ${\displaystyle p'}$ ${\displaystyle \langle p\rangle }$ ${\displaystyle {\dot {q}}'}$ ${\displaystyle \langle {\dot {q}}\rangle }$

${\displaystyle \langle p'{\dot {q}}'\rangle >0.}$

レイリーの基準は、管内の炎の歌、ライケ管における音響増幅など、多くの現象を説明するために用いられます。複雑なシステムでは、粘性減衰、壁面減衰、ノズル減衰、緩和減衰、均質減衰、粒子減衰、平均流効果など、レイリーの解析では考慮されない多くの減衰因子が存在するため、レイリーの基準は厳密には有効ではない可能性があります。^{[ 1 ]}

参照

• ダリウス・ランダウ不安定性
• 拡散熱不安定性
• ライケ管

参考文献

1. Williams, FA (2018). 燃焼理論. CRC Press.
2. Clavin, P., Searby, G. (2016). 流れの中の燃焼波と前線：炎、衝撃波、デトネーション、アブレーション前線、そして星の爆発. Cambridge University Press.
3. フォーマン A. ウィリアムズ、マルセル・バレール、ノースカロライナ・フアン (1969)。固体燃料ロケットの基本的な側面。テクニビジョンサービス
4. レイリー, L. (1878). ある音響現象の説明. ロイ研究所紀要, 8, 536-542.
5. レイリー, JWSB (1896). 音響理論（第2巻）. マクミラン.