Thermoacoustique

L'effet thermoacoustique est la conversion de chaleur en énergie acoustique et inversement,. Une machine thermoacoustique est par conséquent un convertisseur thermomécanique qui peut, soit produire une énergie mécanique de nature acoustique...

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Acoustique - Thermodynamique - Machine - Génie énergétique - Transfert thermique

Représentation schématique d'une machine thermoacoustique

Assemblage typique formant une machine thermoacoustique.

L'effet thermoacoustique est la conversion de chaleur en énergie acoustique et inversement^[1]^,^[2]. Une machine thermoacoustique est par conséquent 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 pour pomper de la chaleur d'un milieu froid vers un milieu chaud. Les dispositifs 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], pourvus 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 fréquemment une source/récepteur d'ondes sonores afin d'assurer une conversion électromécanique de la puissance acoustique entretenue par le résonateur. Moteurs et réfrigérateurs sont quelquefois directement associés, l'onde acoustique créée par le premier permettant de faire fonctionner le second^[3].

Il existe d'autre part une troisième utilisation de l'effet thermoacoustique, visant à la séparation de gaz originellement mélangés^[2]^,^[5].

Liens externes

En français

En anglais

[en] Thermoacoustics : A unifying perspective for some engines and refrigerators, Los Alamos National Laboratory, New Mexico, USA.
[en] Penn State University, USA
[en] The Power of Sound, American Scientist Online
[en] Thermoacoustics at the University of Adelaide, Australia, Discussion Forum
[en] Clever Fellows Innovation Consortium
[en] Cool Sound Industries, Inc.
[en] Adelaide University
[en] Hear That? The Fridge Is Chilling, Wired Magazine article
[en] WikiBook on Thermoacoustics

Références

↑ P. Nika, «Convertisseurs thermoacoustiques : Effet thermoacoustique», dans Techniques de l'Ingénieur, vol. B E 8060, 2008.
(en) G. W. Swift, Springer Handbook of Acoustics : Chapter 7 : Thermoacoustics, Springer-Verlag, New-York, 2007, 1182 p. (ISBN 0-387-304460)
P. Nika, «Convertisseurs thermoacoustiques : Moteurs et générateurs», dans Techniques de l'Ingénieur, vol. B E 8061, 2008.
↑ C'est-à-dire le plus fréquemment un empilement de plaques parallèles.
↑ (en) P. S. Spoor et G. W. Swift, «Thermoacoustic Separation of a He-Ar Mixture», dans Physical Review Letters, vol. 85, n^o 8, 2000, p. 1646-1649.

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