OSCILLATORY FLOW BEHAVIOUR ACROSS STACK WITH DIFFERENT POROUS DESIGNS AND THE VIBRATION INFLUENCE ON STANDING WAVE THERMOACOUSTICS

Pembuatan aditif membuka peluang untuk penciptaan struktur berliang dan kompleks, tetapi dinamik aliran kurang difahami khususnya bagi teknologi seperti termoakustik. Kajian ini melaporkan eksplorasi ujikaji sambutan hidraulik bagi aliran gelombang berdiri merentasi tiga reka bentuk struktur berliang: plat-selari, busa sel-terbuka, dan struktur gyroid. Ujikaji dijalankan bagi pemacu aliran antara 0.6% dan 2.5% dengan udara pada tekanan atmosfera dan frekuensi salunan 14 Hz dan 23.2 Hz. Dapatan menunjukkan plat-selari, dengan keliangan terendah (76%), menghasilkan nisbah pemacu tertinggi untuk aliran termoakustik, mewakili pengekangan akustik yang baik tetapi turut menyebabkan getaran yang besar pada dinding penyalun. Struktur gyroid (keliangan 85%), menghasilkan nisbah pacuan terendah dan pergerakan dinding yang rendah, menandakan peningkatan redaman likat. Perlakuan pertengahan direkodkan pada busa sel-terbuka (keliangan 86%), yang menawarkan tolak ansur antara pengecilan akustik dan kestabilan struktur. Peningkatan frekuensi operasi membawa kepada kehilangan tekanan yang besar tetapi pada pergerakan dinding yang kecil kerana nisbah tersebut berkadar songsang terhadap frekuensi sudut. Dapatan ini boleh digunakan untuk mengoptimumkan rekabentuk tindanan bagi enjin dan penyejuk termoakustik masa depan bagi mencapai pemindahan tenaga efisen dan kestabilan struktur.增材制造（Additive Manufacturing）为多孔复杂结构的制备提供了可行路径，但流动动力学特性仍未得到充分阐释，尤其在热声学（Thermoacoustic）这类技术场景中。本研究针对三种多孔结构——平板型结构、开孔泡沫（Open-cell Foam）以及 gyroid 结构（Gyroid）——中的驻波流动开展流体响应实验探究。实验以大气压下的空气为工质，流动驱动比覆盖0.6%至2.5%的范围，振荡频率设置为14 Hz与23.2 Hz。实验结果显示，孔隙率最低（76%）的平板型结构，其热声学流动的驱动比最高，展现出优异的声学阻尼性能，但同时会导致导流壁面产生较大振动。孔隙率为85%的gyroid结构则拥有最低的驱动比，且壁面位移更小，体现出更强的粘性阻尼效果。开孔泡沫结构（孔隙率86%）的性能介于二者之间，在声学衰减与结构稳定性之间实现了良好的权衡。工作频率提升时，压力损失会显著增大，但壁面位移会随之减小，这是因为二者与角频率呈反比关系。本研究结果可用于优化未来发动机与热声学冷却器的堆叠结构设计，从而实现高效的能量传递与结构稳定性。