Thermo-akoestiek zou de theoretische wetenschap voor laboratoria en fysische laboratoria zijn gebleven, zo niet voor eerdere uitvindingen in een andere tak van de fysica - thermodynamica. Ze ontving een nieuwe opwekkingsperiode met de uitvinding van de Stirling-warmtemotor. Dit gebeurde al in de 19e eeuw en leidde vrijwel onmiddellijk letterlijk tot een revolutie op technisch gebied. Thermische energie werd op grote schaal gebruikt in alle soorten motoren. Maar de uitvinding die we vandaag analyseren, heeft specifiek betrekking op thermo-akoestiek - de wetenschap van de interactie van geluid en warmte. U vraagt, waar komen de motor en generator vandaan? Laten we het in volgorde uitzoeken.
Het werkingsprincipe van een thermo-akoestische motor
Dit geïmproviseerde apparaat is letterlijk samengesteld uit geïmproviseerde materialen, of zelfs hun overblijfselen. Dit belet hem echter niet om een op een motor gebaseerde generator te worden genoemd, die elektriciteit opwekt uit warmte. Dit fenomeen is gebaseerd op het principe van het creëren van akoestische golven uitgezonden door een resonator met twee membranen die een resonantie creëren. Daar bovenop zit een magneet die met een bepaalde frequentie uit deze golven vibreert. Dit leidt tot de vorming van een magnetisch veld dat wordt gevangen door de inductor. Het is op zijn beurt in staat elektrische stroom te produceren die naar de consument wordt overgedragen.
De basis van deze uitvinding is de bovenste module - thermo-akoestische transducer of motor. Het is in feite een glazen buis die in drie zones is verdeeld:
- Verwarmingszone - lucht of gas wordt erin verwarmd;
- Regeneratorzone - een stof die afwisselend in contact komt met koude en warme lucht;
- Koelzone - waarin de luchttemperatuur daalt.
Materialen en hulpmiddelen
Om een motorgenerator te maken, hebben we de volgende ingrediënten nodig:
- Glazen hittebestendige buis;
- Stuk metalen buis;
- Verschillende sanitaire PVC-hoeken;
- Een stuk kartonnen buis;
- Rubberen bal of handschoen voor membranen;
- Elektrische tape;
- Een spoel van metaalwol of washandjes;
- Neodymium magneet;
- spoel;
- Een klein gedeelte van een servet;
- Houten voering voor een externe uitgang of schakelaar;
- Afdichtmiddel, lijm.
Van de tools die u kunt adviseren om te hebben wat altijd bij de hand moet zijn om een echte liefhebber te maken: een mes, een tang, een draadtang, een schroevendraaier, een lijm- en siliconenpistool.
Een thermo-akoestische generator samenstellen
Het motorontwerp is samengesteld op basis van koperen buizen van buizen en één glas. Hun resonator verenigt zich - een belangrijk en ongewoon detail van deze motor. Hierin vindt de beweging van geluidsgolven die door de regenerator worden gecreëerd plaats.
Dit is een eenvoudige kartonnen buis, met in het midden een membraan dat geen lucht laat circuleren.Als dit element wordt uitgesloten, zullen er eenvoudig geen oscillaties zijn in het bovenste membraan, dat zich in de nek van de resonator bevindt.
De auteur van de video gaf er de voorkeur aan de buis in tweeën te snijden en aan een van de delen een stuk rubberen medische handschoenen te trekken als het onderste membraan. Hij wikkelde de naad van de verbonden fragmenten van de resonator met elektrische tape.
Hij breidde de nek van de resonator specifiek uit om het effect van geluidstrillingen van de regenerator op het bovenste membraan te verbeteren. Hij maakte het uit een dichtere rubberen ballon. Op de bodem van de buis is een houten ondergrond geïnstalleerd onder de externe schakelaar of uitgang voor stabiliteit bij de installatie.
De glazen buismotor is een reageerbuis in het midden waarvan een stuk metaalwol of krullen is geplaatst. Na de regeneratiezone moet luchtkoeling plaatsvinden, wat wordt vergemakkelijkt door een stuk water dat is bevochtigd in water, gewikkeld rond de basis van de buis. Als gevolg van de beweging van lucht door twee media met tegengestelde temperatuur, treedt een intense generatie van geluidsgolven op.
Het laatste deel van de motor is een kleine maar krachtige neodymiummagneet. Hij creëert vervolgens kleine, maar zeer frequente trillingen die door het membraan worden overgedragen onder invloed van geluid.
Om van deze thermo-akoestische motor een generator te maken, hebben we een spoel of een eenvoudige solenoïde nodig. Dit element kan met je eigen handen worden gedaan door koperdraad op een haspel te wikkelen, bijvoorbeeld van vistuig. De belangrijkste voorwaarde is dat de binnendiameter groter moet zijn dan de diameter van de magneet.
Een gewone kaars of een stuk droge alcohol kan worden gebruikt als een thermische energiezender voor het installeren van kleine maten, en tegelijkertijd kunt u het ontvangen vermogen van verschillende warmtebronnen vergelijken.
In het experiment demonstreert de auteur het effect van de nabijheid van de inductor tot de magneet en zijn afstand. Omdat er geen opslagcapaciteit is in dit elektrische circuit, is het verschil direct voelbaar.
Nadat de spoel in de magnetische veldzone is gefixeerd, is het mogelijk om elektrische stroom te ontvangen van een dergelijke generator voor het voeden van bijvoorbeeld een LED-paneel of lampen.
conclusie
Natuurlijk kan een dergelijke uitvinding tegenwoordig niet als volledig voltooid en volledig worden beschouwd. Het vereist verfijning, omdat de auteur zelf erkent dat de trillingen van geluidsgolven behoorlijk merkbaar zijn. Het motorhuis is licht van gewicht en bevat geen stabilisator en het ontwerp zelf is dun. Het feit dat elektriciteit van warmte wordt ontvangen, kan echter niet worden ontkend. Misschien zal uw modernisering van deze installatie leiden tot een grote doorbraak op het gebied van alternatieve energie en zal de wereld eindelijk een bron van goedkope schone energie ontvangen zonder onze planeet te schaden.
