Thermoacoustique


Thermoacoustique
Représentation schématique d'une machine thermoacoustique
Assemblage typique formant une machine thermoacoustique.

L'effet thermoacoustique est la conversion de chaleur en énergie acoustique et vice versa[1],[2]. Une machine thermoacoustique est donc un convertisseur thermomécanique qui peut, soit produire une énergie mécanique de nature acoustique à partir de la consommation d'une certaine quantité de chaleur, soit consommer de l'énergie acoustique afin de pomper de la chaleur d'un milieu froid vers un milieu chaud. Les systèmes en question sont respectivement qualifiés de moteur thermoacoustique et de réfrigérateur thermoacoustique[3].

Les machines thermoacoustiques sont constituées dans leurs versions les plus simples d'un résonateur acoustique à l'intérieur duquel est disposée soit une structure poreuse, soit un stack[4], munis d'échangeurs de chaleur à leurs extrémités. C'est la différence de température aux extrémités du stack, entretenue par les deux échangeurs de chaleur, qui donne naissance à l'onde acoustique dans le résonateur. On utilise le plus souvent une source/récepteur d'ondes sonores afin d'assurer une conversion électromécanique de la puissance acoustique entretenue par le résonateur. Moteurs et réfrigérateurs sont parfois directement associés, l'onde acoustique créée par le premier servant à faire fonctionner le second[3].

Il existe par ailleurs une troisième utilisation de l'effet thermoacoustique, visant à la séparation de gaz initialement mélangés[2],[5].

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Références

  1. P. Nika, « Convertisseurs thermoacoustiques : Effet thermoacoustique », dans Techniques de l'Ingénieur, vol. B E 8060, 2008. 
  2. a et b (en) G. W. Swift, Springer Handbook of Acoustics : Chapter 7 : Thermoacoustics, New-York, Springer-Verlag, 2007, 1182 p. (ISBN 0-387-304460) 
  3. a et b P. Nika, « Convertisseurs thermoacoustiques : Moteurs et générateurs », dans Techniques de l'Ingénieur, vol. B E 8061, 2008. 
  4. C'est-à-dire le plus souvent un empilement de plaques parallèles.
  5. (en) P. S. Spoor et G. W. Swift, « Thermoacoustic Separation of a He-Ar Mixture », dans Physical Review Letters, vol. 85, no 8, 2000, p. 1646-1649. 

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Contenu soumis à la licence CC-BY-SA. Source : Article Thermoacoustique de Wikipédia en français (auteurs)

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