Termoakustik, başka bir fizik dalındaki önceki buluşlar için olmasa da - termodinamik - laboratuarlar ve fiziksel laboratuarlar için teorik bilim olarak kalırdı. Stirling ısı motorunun icadıyla yeni bir canlanma dönemi aldı. Bu, 19. yüzyılda geri döndü ve neredeyse anında kelimenin tam anlamıyla teknik alanda bir devrime yol açtı. Termal enerji her türlü motorda yaygın olarak kullanılmaya başlandı. Ancak bugün analiz ettiğimiz buluş, özellikle ısı ile akustik - ses ve ısı etkileşimi bilimi ile ilgilidir. Motor ve jeneratör nerede? Sırayla düzenleyelim.
Termoakustik motorun çalışma prensibi
Bu doğaçlama cihaz, kelimenin tam anlamıyla doğaçlama malzemelerden ve hatta kalıntılarından yapılmıştır. Bununla birlikte, bu, motordan üretilen bir jeneratör olarak adlandırılmasını önleyerek ısıdan elektrik üretmesini engellemez. Bu fenomen bir rezonatörden geçen bir rezonans yaratan iki membranla iletilen akustik dalgalar oluşturma prensibine dayanmaktadır. Üstlerinde bu dalgalardan belli bir frekansta sallanan bir mıknatıs var. Bu, indüktör tarafından yakalanan bir manyetik alanın oluşumuna yol açar. Buna karşılık, tüketiciye iletilen elektrik akımını üretme yeteneğine sahiptir.
Bu buluşun temeli, üst modüldür - termoakustik dönüştürücü veya motor. Aslında, üç bölgeye bölünmüş bir cam tüptür:
- Isıtma bölgesi - içinde hava veya gaz ısıtılır;
- Rejenerasyon bölgesi - dönüşümlü olarak soğuk ve sıcak hava ile temas eden bir madde;
- Soğutma bölgesi - hava sıcaklığının düştüğü yer.
Malzemeler ve Araçlar
Bir motor jeneratörü oluşturmak için aşağıdaki bileşenlere ihtiyacımız var:
- Cam ısıya dayanıklı tüp;
- Metal boru parçası;
- Birkaç sıhhi tesisat PVC köşeleri;
- Bir parça karton tüp;
- Zarlar için lastik top veya eldiven;
- Elektrik bandı;
- Bir metal yünü bobin veya el bezi;
- Neodim mıknatısı;
- indüktör;
- Bulaşık yıkama peçetesinin küçük bir bölümü;
- Harici çıkış veya anahtar için ahşap kaplama;
- Sızdırmazlık maddesi, tutkal.
Gerçek bir sevgili için her zaman elinizin altında olması gereken tavsiyelerde bulunabilir: bıçak, pense, tel makası, tornavida, yapışkan ve silikon tabanca.
Bir termoakustik jeneratör montajı
Motor tasarımı, çerçeve bakır borular ve bir cam temelinde monte edilir. Rezonatörleri birleşiyor - bu motorun önemli ve sıradışı bir detayı. İçinde, rejeneratör tarafından yaratılan ses dalgalarının hareketi gerçekleşir.
Bu, ortasında havanın dolaşmasına izin vermeyen bir zar olan basit bir karton tüptür.Bu eleman hariç tutulursa, rezonatörün boynunda bulunan üst zarda salınım olmayacaktır.
Videonun yazarı tüpü yarıya kesmeyi tercih etti ve parçalardan birine alt zar olarak bir parça plastik tıbbi eldiven çekmeyi tercih etti. Rezonatörün bağlı parçalarının dikişini elektrik bandı ile sardı.
Rejenatörün ses titreşimlerinin üst membran üzerindeki etkisini artırmak için rezonatörün boynunu genişletti. Daha yoğun bir lastik balondan yaptı. Borunun dibinde, montaj stabilitesi için dış anahtarın veya çıkışın altına ahşap bir alt tabaka monte edilir.
Cam tüp motoru, ortasında bir metal yünü veya talaşının yerleştirildiği bir test tüpüdür. Rejenerasyon bölgesinden sonra, tüpün tabanı etrafına sarılmış, su ile nemlendirilmiş bir doku parçası tarafından kolaylaştırılan hava soğutması gerçekleştirilmelidir. Havanın iki zıt sıcaklık ortamından geçmesi nedeniyle, yoğun ses dalgaları oluşumu meydana gelir.
Motorun son kısmı küçük ama güçlü bir neodim mıknatısıdır. Daha sonra sesin etkisi altında zardan iletilen küçük ama çok sık titreşimler yaratır.
Bu termoakustik motoru bir jeneratöre dönüştürmek için bir indüktöre veya basit bir solenoide ihtiyacımız var. Bu eleman, örneğin olta takımı gibi bir makaraya bakır tel sarılarak kendi elinizle yapılabilir. Ana şart, iç çapının mıknatısın çapından daha büyük olması gerektiğidir.
Sıradan bir mum veya bir parça kuru alkol, küçük boyutların yerleştirilmesi için termal enerji vericisi olarak kullanılabilir ve aynı zamanda, alınan gücü farklı ısı kaynaklarından karşılaştırabilirsiniz.
Deneyde, yazar indüktörün mıknatısa yakınlığının ve mesafesinin etkisini göstermektedir. Bu elektrik devresinde depolama kapasitesi olmadığından, fark anında hissedilir.
Bobini manyetik alan bölgesinde sabitledikten sonra, böyle bir jeneratörden, örneğin bir LED panel veya lambaların beslenmesi için elektrik gücü almak mümkündür.
Sonuç
Tabii ki, bugün böyle bir buluş tamamen bitmiş ve eksiksiz olarak kabul edilemez. Yazarın kendisi, ses dalgalarından kaynaklanan titreşimin oldukça belirgin olduğunu itiraf ettiğinden, iyileştirme gerektirmektedir. Motor gövdesi hafiftir ve herhangi bir dengeleyici içermez ve tasarımın kendisi zayıftır. Ancak, ısıdan elektrik alma gerçeği inkar edilemez. Belki de bu tesisin modernizasyonu, alternatif enerji alanında büyük bir atılım yaratacaktır ve dünya nihayet gezegenimize zarar vermeden ucuz bir temiz enerji kaynağı alacaktır.
