Termoakustikk ville forbli den teoretiske vitenskapen for laboratorier og fysiske laboratorier, om ikke for tidligere oppfinnelser i en annen gren av fysikk - termodynamikk. Hun fikk en ny vekkelsesperiode med oppfinnelsen av Stirling-varmemotoren. Dette skjedde tilbake på 1800-tallet, og førte nesten umiddelbart bokstavelig talt til en revolusjon på det tekniske området. Termisk energi begynte å bli mye brukt i alle slags motorer. Men oppfinnelsen vi analyserer i dag, angår spesielt termoakustikk - vitenskapen om samspillet mellom lyd og varme. Du spør, hvor kommer motoren og generatoren? La oss ordne det i rekkefølge.
Prinsippet om drift av en termoakustisk motor
Denne improviserte enheten er satt sammen bokstavelig talt fra improviserte materialer, eller til og med deres rester. Dette forhindrer imidlertid ikke ham fra å bli kalt en motorbasert generator, og genererer strøm fra varme. Dette fenomenet er basert på prinsippet om å skape akustiske bølger som overføres gjennom en resonator med to membraner som skaper en resonans. På toppen av dem er en magnet som vibrerer fra disse bølgene med en viss frekvens. Dette fører til dannelse av et magnetfelt fanget av induktoren. Den er på sin side i stand til å produsere elektrisk strøm overført til forbrukeren.
Grunnlaget for denne oppfinnelsen er toppmodulen - termoakustisk svinger eller motor. Det er faktisk et glassrør, som er delt inn i tre soner:
- Varmesone - luft eller gass varmes opp i den;
- Regenerator zone - et stoff som vekselvis kommer i kontakt med kald og varm luft;
- Kjølesone - der lufttemperaturen synker.
Materialer og verktøy
For å lage en motorgenerator trenger vi følgende ingredienser:
- Glass varmebestandig rør;
- Stykke metallrør;
- PVC-hjørner;
- Et stykke papprør;
- Gummikule eller hanske for membraner;
- Elektrisk tape;
- En spole av metallull eller vaskekluter;
- Neodym magnet;
- spole;
- En liten del av et oppvask serviett;
- Treforing for et eksternt uttak eller bryter;
- Tetningsmasse, lim.
Av verktøyene kan du råde til å ha noe som alltid skal være tilgjengelig for en ekte kjæreste å lage: en kniv, tang, trådkuttere, en skrutrekker, et lim og silikonpistol.
Montering av en termoakustisk generator
Motordesignet er satt sammen på basis av kobberrør og ett glass. Resonatoren deres forenes - en viktig og uvanlig detalj i denne motoren. I den foregår bevegelsen av lydbølger skapt av regeneratoren.
Dette er et enkelt papprør, i midten er en membran som ikke lar luften sirkulere.Hvis dette elementet er utelukket, vil det rett og slett ikke være svingninger i den øvre membranen, som er plassert i resonatorens hals.
Forfatteren av videoen foretrakk å kutte røret i to og trekke på en av delene et stykke gummimedisinske hansker som den nedre membranen. Han pakket sømmen til de tilkoblede fragmentene av resonatoren med elektrisk tape.
Han utvidet resonatorens hals spesielt for å styrke effekten av lydvibrasjoner fra regeneratoren på den øvre membranen. Han laget den fra en tettere gummiballong. På bunnen av røret installeres et tresubstrat under den eksterne bryteren eller utløpet for installasjonsstabilitet.
Glassrørmotoren er et reagensrør i hvilken et stykke metallull eller spon er plassert. Etter regenereringssonen skal luftkjøling finne sted, noe som letter det av et stykke vev som er fuktet i vann, pakket rundt røret. På grunn av bevegelse av luft gjennom to motsatte temperaturmedier, oppstår intens generasjon av lydbølger.
Den siste delen av motoren er en liten, men kraftig neodymmagnet. Han lager da små, men veldig hyppige vibrasjoner som overføres fra membranen under påvirkning av lyd.
For å gjøre denne termoakustiske motoren til en generator trenger vi en induktor eller en enkel magnetventil. Dette elementet kan gjøres med egne hender ved å vikle kobbertråd på en snelle, for eksempel fra fiskeutstyr. Hovedbetingelsen er at dens indre diameter skal være større enn magnetens diameter.
Et vanlig lys eller et stykke tørr alkohol kan brukes som en termisk energisender for å installere små størrelser, og samtidig kan du sammenligne den mottatte kraften fra forskjellige varmekilder.
I eksperimentet demonstrerer forfatteren effekten av induktorens nærhet til magneten og dens avstand. Siden det ikke er lagringskapasitet i denne elektriske kretsen, er forskjellen øyeblikkelig følbar.
Etter å ha fikset spolen i magnetfeltsonen, er det mulig å motta elektrisk kraft fra en slik generator for forsyning av for eksempel et LED-panel eller lamper.
konklusjon
En slik oppfinnelse i dag kan selvfølgelig ikke betraktes som fullstendig ferdig og fullstendig. Det krever forfining, siden forfatteren selv innrømmer at vibrasjonen fra lydbølger er ganske merkbar. Motorhuset er lett og inneholder ingen stabilisator, og selve designen er spinkel. At man mottar strøm fra varme kan imidlertid ikke benektes. Kanskje din modernisering av denne installasjonen vil føre til et stort gjennombrudd innen alternativ energi, og verden vil endelig motta en kilde til billig ren energi uten skade på planeten vår.
