Termoakustika bi ostala teorijska znanost za laboratorije i fizikalne laboratorije, ako ne za prethodne izume iz druge grane fizike - termodinamike. Dobila je novo razdoblje oživljavanja izumom Stirlingovog toplinskog motora. To se dogodilo u 19. stoljeću i gotovo odmah dovelo doslovno do revolucije na tehničkom polju. Toplinska energija počela se široko koristiti u svim vrstama motora. No izum koji danas analiziramo odnosi se posebno na termoakustiku - znanost o interakciji zvuka i topline. Pitate, gdje su motor i generator? Razvrstajmo ga po redoslijedu.
Princip rada termoakustičnog motora
Ovaj improvizirani uređaj sastavljen je doslovno od improviziranih materijala, ili čak njihovih ostataka. Međutim, to ga ne sprečava da se zove motor-motor koji generira električnu energiju iz topline. Taj se fenomen temelji na načelu stvaranja akustičnih valova koji se prenose kroz rezonator s dvije membrane koje stvaraju rezonancu. Na vrhu njih je magnet koji vibrira iz tih valova s određenom frekvencijom. To dovodi do stvaranja magnetskog polja koje zahvaća induktor. Ona pak može proizvesti električnu struju koja se prenosi na potrošača.
Osnova ovog izuma je gornji modul - termoakustični pretvarač ili motor. U stvari, to je staklena cijev, koja je podijeljena u tri zone:
- Zona grijanja - u njemu se zagrijava zrak ili plin;
- Regeneracijska zona - tvar koja naizmjenično dolazi u kontakt s hladnim i vrućim zrakom;
- Zona hlađenja - u kojoj temperatura zraka pada.
Materijali i alati
Za stvaranje generatora motora potrebni su nam sljedeći sastojci:
- Staklena cijev otporna na toplinu;
- Komad metalne cijevi;
- Nekoliko vodovodnih PVC kutova;
- Komad cijevi od kartona;
- Gumena kugla ili rukavica za membrane;
- Električna vrpca;
- Svitak od metalne vune ili suknje;
- Neodim-magnet;
- induktor;
- Mali dio salvete za pranje posuđa;
- Drvena obloga za vanjsku utičnicu ili prekidač;
- Brtvilo, ljepilo.
Od alata možete savjetovati da nešto što uvijek treba biti pri ruci za istinskog ljubitelja izrade: nož, kliješta, rezači žica, odvijač, ljepilo i silikonski pištolj.
Sastavljanje termoakustičnog generatora
Dizajn motora sastavljen je na osnovi bakrenih cijevi okvira i jedne čaše. Njihov rezonator objedinjuje - važan i neobičan detalj ovog motora. U njemu se odvija kretanje zvučnih valova koje stvara regenerator.
Ovo je jednostavna kartonska cijev, u sredini je membrana koja ne dopušta cirkulaciju zraka.Ako se ovaj element isključi, tada jednostavno neće biti oscilacija u gornjoj membrani, koja se nalazi u vratu rezonatora.
Autor videa radije je prerezao cijev na pola i na jedan od dijelova navukao komad gumenih medicinskih rukavica kao donju membranu. Omotao je šav spojenih fragmenata rezonatora električnom trakom.
Proširio je vrat rezonatora posebno da pojača učinak zvučnih vibracija iz regeneratora na gornju membranu. Napravio ga je iz gušćeg gumenog balona. Na dnu cijevi ugrađena je drvena podloga ispod vanjskog prekidača ili otvora za stabilnost instalacije.
Motor sa staklenom cijevi je ispitna cijev u koju se stavlja komad metalne vune ili strugotine. Nakon regeneracijske zone trebalo bi doći do hlađenja zraka, što je olakšano komadom tkiva navlaženim u vodi, omotanim oko dna cijevi. Zbog kretanja zraka kroz dva suprotna temperaturna medija dolazi do intenzivne generacije zvučnih valova.
Završni dio motora je mali, ali snažni neodim-magnet. Tada stvara male, ali vrlo česte vibracije koje se prenose iz membrane pod utjecajem zvuka.
Da bismo taj termoakustični motor pretvorili u generator, potreban nam je induktor ili jednostavan solenoid. Ovaj se element može učiniti vlastitim rukama navijanjem bakrene žice na kolut, na primjer, iz ribolovne opreme. Glavni uvjet je da njegov unutarnji promjer bude veći od promjera magneta.
Obična svijeća ili komad suhog alkohola mogu se koristiti kao prijenosnik toplinske energije za ugradnju malih veličina, a istovremeno možete usporediti primljenu snagu iz različitih izvora topline.
U eksperimentu autor pokazuje učinak blizine induktora do magneta i njegove udaljenosti. Budući da u ovom električnom krugu nema kapaciteta za skladištenje, razlika je trenutačno opipljiva.
Nakon fiksiranja zavojnice u zoni magnetskog polja, moguće je primiti električnu energiju iz takvog generatora za opskrbu, na primjer, LED panelom ili svjetiljkama.
zaključak
Naravno, takav se izum danas ne može smatrati potpuno dovršenim. Zahtijeva doradu jer sam autor priznaje da su vibracije zvučnih valova prilično uočljive. Kućište motora je lagano, ne sadrži stabilizator, a sam dizajn je lagan. Međutim, činjenica primanja električne energije iz topline ne može se poreći. Možda će vaša modernizacija ove instalacije dovesti do velikog proboja u području alternativne energije, a svijet će napokon dobiti izvor jeftine čiste energije bez štete našem planetu.
