A termoakusztika az elméleti tudomány maradt volna a laboratóriumok és a fizikai laboratóriumok számára, ha nem a fizika másik ágában - a termodinamika korábbi találmányaiban. Új lendületet kapott a Stirling hőmotor feltalálásával. Ez a 19. században történt, és szinte azonnal szó szerint a műszaki forradalomhoz vezetett. A hőenergiát széles körben használják mindenféle motorban. De a találmány, amelyet ma elemezünk, kifejezetten a termoakusztikára vonatkozik - a hang és a hő kölcsönhatásának tudományára. Azt kérdezi, hol található a motor és a generátor? Válasszuk ki sorrendben.
A termoakusztikus motor működésének elve
Ez a rögtönzött eszköz szó szerint improvizált anyagokból vagy akár maradványaikból van összeállítva. Ez azonban nem akadályozza meg, hogy motoros generátornak nevezzék, amely hőből áramot termel. Ez a jelenség azon az elven alapul, hogy akusztikus hullámokat hoz létre egy rezonátoron keresztül, két membránnal, amelyek rezonanciát hoznak létre. Rájuk van egy mágnes, amely egy bizonyos frekvenciával rezg ezekből a hullámokból. Ez egy olyan mágneses mező kialakulásához vezet, amelyet az induktor rögzít. Ez viszont képes a fogyasztónak továbbított elektromos áram előállítására.
A találmány alapja a felső modul - termoakusztikus átalakító vagy motor. Valójában ez egy üvegcső, amelyet három zónára osztanak:
- Fűtési zóna - benne melegszik levegő vagy gáz;
- Regeneráló zóna - anyag, amely felváltva kerül érintkezésbe hideg és meleg levegővel;
- Hűtési zóna - amelyben a levegő hőmérséklete esik.
Anyagok és eszközök
Motorgenerátor létrehozásához a következő összetevőkre van szükségünk:
- Üveg hőálló cső;
- Darab fémcső;
- Több vízvezeték-PVC sarok;
- Egy darab kartoncső;
- Gumilabda vagy kesztyű membránokhoz;
- Elektromos szalag;
- Fémgyapot tekercs vagy mosókendő;
- Neodímium mágnes;
- induktor
- Egy kis rész egy mosogató szalvétát;
- Fából készült bélés külső aljzathoz vagy kapcsolóhoz;
- Tömítőanyag, ragasztó.
A szerszámok közül azt tanácsolhatja, hogy mi legyen kéznél az igaz szerelmesek számára: kés, fogó, huzalvágó, csavarhúzó, ragasztó és szilikon pisztoly.
Termoakusztikus generátor összeszerelése
A motortervezés vázréz csövek és egy üveg alapján készül. Rezonátora egyesül - a motor fontos és szokatlan részlete. Ebben zajlik a regenerátor által létrehozott hanghullámok mozgása.
Ez egy egyszerű kartoncső, amelynek közepén egy membrán van, amely nem engedi a levegő keringését.Ha ezt az elemet kizárjuk, akkor egyszerűen nem lépnek fel rezgések a rezonátor nyakában elhelyezkedő felső membránon.
A videó szerzője inkább a csövet felére vágta, és az egyik részén húzott egy darab gumikesztyűt, mint alsó membránt. Elektromos szalaggal becsomagolta a rezonátor csatlakoztatott darabjainak varratát.
Kifejezve kiterjesztette a rezonátor nyakát, hogy fokozza a regenerátor hangjeleinek a felső membránra gyakorolt hatását. Sűrűbb gumiból készült. A cső aljára a külső kapcsoló vagy kimeneti nyílás alá egy fából készült hordozót kell telepíteni a stabilitás érdekében.
Az üvegcső-motor egy tesztcső, amelynek közepére darab fémgyapot vagy forgács van behelyezve. A regenerációs zóna után léghűtést kell folytatni, amelyet megkönnyít egy vízben megnedvesített szövetdarab, amely a cső alapja köré van tekerve. Mivel a levegő két ellentétes hőmérsékleti közegen keresztül mozog, intenzív hanghullámok keletkeznek.
A motor utolsó része egy kicsi, de erős neodímium mágnes. Ezután kicsi, de nagyon gyakori rezgéseket hoz létre a membránról a hang hatására.
Ahhoz, hogy ezt a termoakusztikus motort generátormá alakítsuk, induktorra vagy egyszerű mágnesszelepre van szükségünk. Ezt az elemet saját kezűleg meg lehet valósítani úgy, hogy például a horgászfelszerelésből egy tekercsen rézhuzalot tekercselnek. A fő feltétel az, hogy belső átmérője nagyobb legyen, mint a mágnes átmérője.
Egy közönséges gyertya vagy egy darab száraz alkohol felhasználható hőenergia-adóként kis méretek beszerelésére, és ezzel egyidejűleg összehasonlíthatja a különféle hőforrásokból származó teljesítményt.
A kísérletben a szerző bemutatja az induktornak a mágneshez való közelségét és annak távolságát. Mivel ebben az elektromos áramkörben nincs tárolókapacitás, a különbség azonnal érzékelhető.
Miután a tekercset rögzítették a mágneses mező zónájában, ilyen generátorból villamos energiát lehet kapni, például LED-panel vagy lámpák táplálására.
következtetés
Természetesen egy ilyen találmány ma nem tekinthető teljesen késznek és teljesnek. Finomítást igényel, mivel a szerző maga elismeri, hogy a hanghullámok által okozott vibráció nagyon észrevehető. A motorház könnyű, nem tartalmaz stabilizátort, és maga a kialakítás is zavaros. Ugyanakkor nem tagadható meg az a tény, hogy villamos energiát vesznek hőből. Lehet, hogy ennek a létesítménynek a modernizálása nagy áttörést eredményez az alternatív energia területén, és a világ végre megkapja az olcsó tiszta energia forrását, bolygónk károsítása nélkül.
