Thermoacoustics sẽ vẫn là khoa học lý thuyết cho các phòng thí nghiệm và phòng thí nghiệm vật lý, nếu không phải là phát minh trước đó trong một ngành vật lý khác - nhiệt động lực học. Cô đã nhận được một thời kỳ hồi sinh mới với phát minh của động cơ nhiệt Stirling. Điều này đã xảy ra vào thế kỷ 19, và gần như ngay lập tức dẫn đến một cuộc cách mạng trong lĩnh vực kỹ thuật. Năng lượng nhiệt bắt đầu được sử dụng rộng rãi trong tất cả các loại động cơ. Nhưng phát minh mà chúng ta đang phân tích ngày nay liên quan cụ thể đến nhiệt âm - khoa học về sự tương tác của âm thanh và nhiệt. Bạn hỏi, động cơ và máy phát điện ở đâu? Hãy sắp xếp nó theo thứ tự.
Nguyên lý hoạt động của động cơ nhiệt âm
Thiết bị ngẫu hứng này được lắp ráp theo nghĩa đen từ các vật liệu ngẫu hứng, hoặc thậm chí là hài cốt của chúng. Tuy nhiên, điều này không ngăn cản anh ta được gọi là máy phát điện dựa trên động cơ, tạo ra điện từ nhiệt. Hiện tượng này dựa trên nguyên tắc tạo ra sóng âm truyền qua bộ cộng hưởng với hai màng tạo ra cộng hưởng. Trên đầu chúng là một nam châm dao động từ những sóng này với tần số nhất định. Điều này dẫn đến sự hình thành của một từ trường được chụp bởi cuộn cảm. Đến lượt nó, nó có khả năng tạo ra dòng điện truyền đến người tiêu dùng.
Cơ sở của sáng chế này là mô-đun hàng đầu - đầu dò nhiệt động cơ hoặc động cơ. Trên thực tế, nó là một ống thủy tinh, được chia thành ba khu vực:
- Vùng sưởi ấm - không khí hoặc khí được làm nóng trong đó;
- Vùng tái sinh - một chất xen kẽ tiếp xúc với không khí lạnh và nóng;
- Vùng làm mát - trong đó nhiệt độ không khí giảm.
Vật liệu và dụng cụ
Để tạo ra một máy phát điện động cơ, chúng ta cần các thành phần sau:
- Ống thủy tinh chịu nhiệt;
- Mảnh ống kim loại;
- Một số góc ống nước PVC;
- Một mảnh ống các tông;
- Bóng cao su hoặc găng tay cho màng;
- Băng keo điện;
- Một cuộn len kim loại hoặc khăn lau;
- Nam châm neodymium;
- Cuộn cảm;
- Một phần nhỏ của khăn ăn rửa chén;
- Lót gỗ cho một ổ cắm bên ngoài hoặc chuyển đổi;
- Keo, keo dán.
Trong số các công cụ bạn có thể khuyên nên có sẵn những thứ cần có trong tay để người yêu thực sự chế tạo: dao, kìm, dao cắt dây, tuốc nơ vít, súng dính và súng silicon.
Lắp ráp một máy phát nhiệt âm
Thiết kế động cơ được lắp ráp trên cơ sở ống đồng khung và một kính. Bộ cộng hưởng của họ hợp nhất - một chi tiết quan trọng và khác thường của động cơ này. Trong đó, sự chuyển động của sóng âm thanh được tạo ra bởi bộ tái sinh diễn ra.
Đây là một ống các tông đơn giản, ở giữa là một màng không cho phép không khí lưu thông.Nếu phần tử này bị loại trừ, thì đơn giản là sẽ không có dao động ở màng trên, nằm ở cổ của bộ cộng hưởng.
Tác giả của video thích cắt ống làm đôi và kéo vào một trong những bộ phận của một miếng găng tay y tế bằng cao su làm màng dưới. Anh ta quấn các đường nối của các mảnh được kết nối của bộ cộng hưởng bằng băng keo điện.
Ông đã mở rộng cổ của bộ cộng hưởng đặc biệt để tăng cường hiệu ứng rung động âm thanh từ bộ tái sinh ở màng trên. Ông đã làm nó từ một quả bóng cao su dày đặc hơn. Ở dưới cùng của ống, đế bằng gỗ được lắp đặt dưới công tắc bên ngoài hoặc ổ cắm để ổn định lắp đặt.
Động cơ ống thủy tinh là một ống nghiệm ở giữa, nơi đặt một miếng len kim loại hoặc phoi. Sau khu vực tái sinh, việc làm mát không khí nên diễn ra, được tạo điều kiện thuận lợi bởi một mảnh mô được làm ẩm trong nước, quấn quanh gốc ống. Do sự chuyển động của không khí qua hai môi trường nhiệt độ ngược nhau, tạo ra sóng âm mạnh.
Phần cuối cùng của động cơ là một nam châm neodymium nhỏ nhưng mạnh mẽ. Sau đó, ông tạo ra các rung động nhỏ, nhưng rất thường xuyên được truyền từ màng dưới tác động của âm thanh.
Để biến động cơ nhiệt âm này thành máy phát điện, chúng ta cần một cuộn cảm hoặc một cuộn điện từ đơn giản. Yếu tố này có thể được thực hiện bằng tay của chính bạn bằng cách cuộn dây đồng trên một cuộn dây, ví dụ, từ ngư cụ. Điều kiện chính là đường kính bên trong của nó phải lớn hơn đường kính của nam châm.
Một ngọn nến thông thường hoặc một miếng cồn khô có thể được sử dụng như một máy phát năng lượng nhiệt để lắp đặt kích thước nhỏ, đồng thời, bạn có thể so sánh công suất nhận được từ các nguồn nhiệt khác nhau.
Trong thí nghiệm, tác giả cho thấy ảnh hưởng của sự gần gũi của cuộn cảm với nam châm và khoảng cách của nó. Vì không có khả năng lưu trữ trong mạch điện này, sự khác biệt có thể sờ thấy ngay lập tức.
Khi đã cố định cuộn dây trong vùng từ trường, có thể nhận được năng lượng điện từ một máy phát như vậy để cung cấp, ví dụ, bảng đèn LED hoặc đèn.
Kết luận
Tất nhiên, một phát minh như vậy ngày nay không thể được coi là hoàn thành và hoàn thành. Nó đòi hỏi sự tinh tế, vì chính tác giả thừa nhận rằng sự rung động từ sóng âm là khá đáng chú ý. Vỏ động cơ rất nhẹ và không chứa bất kỳ chất ổn định nào và bản thân thiết kế mỏng manh. Tuy nhiên, thực tế nhận được điện từ nhiệt không thể phủ nhận. Có lẽ việc hiện đại hóa việc cài đặt này của bạn sẽ dẫn đến một bước đột phá lớn trong lĩnh vực năng lượng thay thế và thế giới cuối cùng sẽ nhận được một nguồn năng lượng sạch giá rẻ mà không gây hại cho hành tinh của chúng ta.
