La termoacústica habría seguido siendo la ciencia teórica para laboratorios y laboratorios físicos, si no hubiera sido por invenciones anteriores en otra rama de la física: la termodinámica. Recibió un nuevo período de reactivación con la invención del motor térmico Stirling. Esto sucedió en el siglo XIX, y casi de inmediato condujo literalmente a una revolución en el campo técnico. La energía térmica comenzó a ser ampliamente utilizada en todo tipo de motores. Pero la invención que estamos analizando hoy se relaciona específicamente con la termoacústica, la ciencia de la interacción del sonido y el calor. Usted pregunta, ¿de dónde viene el motor y el generador? Vamos a resolverlo en orden.
El principio de funcionamiento de un motor termoacústico.
Este dispositivo improvisado se ensambla literalmente a partir de materiales improvisados, o incluso de sus restos. Sin embargo, esto no evita que se le llame generador basado en un motor, que genera electricidad a partir del calor. Este fenómeno se basa en el principio de crear ondas acústicas transmitidas a través de un resonador con dos membranas que crean una resonancia. En la parte superior de ellos hay un imán que vibra desde estas ondas con cierta frecuencia. Esto conduce a la formación de un campo magnético capturado por el inductor. A su vez, es capaz de producir corriente eléctrica transmitida al consumidor.
La base de esta invención es el módulo superior: transductor termoacústico o motor. De hecho, es un tubo de vidrio, que se divide en tres zonas:
- Zona de calentamiento: se calienta aire o gas;
- Zona regeneradora: una sustancia que entra en contacto alternativamente con el aire frío y caliente;
- Zona de enfriamiento: en la que baja la temperatura del aire.
Materiales y herramientas
Para crear un generador de motor, necesitamos los siguientes ingredientes:
- Tubo de vidrio resistente al calor;
- Pieza de tubo de metal;
- Varias esquinas de plomería de PVC;
- Un trozo de tubo de cartón;
- Pelota de goma o guante para membranas;
- Cinta aislante;
- Una bobina de lana metálica o paños;
- Imán de neodimio;
- Inductor;
- Una pequeña sección de una servilleta para lavar platos;
- Forro de madera para una salida o interruptor externo;
- Sellador, pegamento.
De las herramientas, puede aconsejar que tenga algo que siempre debe tener a mano para un verdadero amante: un cuchillo, alicates, cortadores de alambre, un destornillador, un pegamento y una pistola de silicona.
Ensamblar un generador termoacústico
El diseño del motor se ensambla sobre la base de tubos de cobre del marco y un vidrio. Su resonador se une, un detalle importante e inusual de este motor. En él, se produce el movimiento de las ondas sonoras creadas por el regenerador.
Este es un tubo de cartón simple, en el medio del cual hay una membrana que no permite que circule el aire.Si se excluye este elemento, simplemente no habrá oscilaciones en la membrana superior, que se encuentra en el cuello del resonador.
El autor del video prefirió cortar el tubo por la mitad y tirar de una de las partes un pedazo de guantes médicos de goma como la membrana inferior. Envolvió la costura de los fragmentos conectados del resonador con cinta aislante.
Él expandió el cuello del resonador específicamente para mejorar el efecto de las vibraciones del sonido del regenerador en la membrana superior. Lo hizo con un globo de goma más denso. En la parte inferior del tubo, se instala un sustrato de madera debajo del interruptor externo o salida para estabilidad de instalación.
El motor de tubo de vidrio es un tubo de ensayo en el medio del cual se coloca un trozo de lana metálica o virutas. Después de la zona de regeneración, debe realizarse un enfriamiento por aire, que se ve facilitado por un trozo de tejido humedecido en agua, envuelto alrededor de la base del tubo. Debido al movimiento del aire a través de dos medios de temperatura opuestos, se produce una intensa generación de ondas de sonido.
La parte final del motor es un imán de neodimio pequeño pero potente. Luego crea vibraciones pequeñas pero muy frecuentes transmitidas desde la membrana bajo la influencia del sonido.
Para convertir este motor termoacústico en un generador, necesitamos un inductor o un solenoide simple. Este elemento se puede hacer con sus propias manos enrollando alambre de cobre en un carrete, por ejemplo, de artes de pesca. La condición principal es que su diámetro interno debe ser mayor que el diámetro del imán.
Se puede usar una vela ordinaria o un trozo de alcohol seco como transmisor de energía térmica para instalar tamaños pequeños y, al mismo tiempo, puede comparar la potencia recibida de diferentes fuentes de calor.
En el experimento, el autor demuestra el efecto de la proximidad del inductor al imán y su distancia. Como no hay capacidad de almacenamiento en este circuito eléctrico, la diferencia es palpable al instante.
Una vez fijada la bobina en la zona de campo magnético, es posible recibir energía eléctrica de dicho generador para suministrar, por ejemplo, un panel LED o lámparas.
Conclusión
Por supuesto, tal invención hoy no puede considerarse completamente terminada y completa. Requiere refinamiento, ya que el propio autor admite que la vibración de las ondas sonoras es bastante notable. La carcasa del motor es liviana y no contiene ningún estabilizador, y el diseño en sí es endeble. Sin embargo, no se puede negar el hecho de recibir electricidad del calor. Quizás su modernización de esta instalación conduzca a un gran avance en el campo de la energía alternativa, y el mundo finalmente recibirá una fuente de energía limpia y barata sin dañar nuestro planeta.
