Ang Thermoacoustics ay mananatiling isang teoretikal na agham para sa mga laboratoryo at silid ng pisika, kung hindi para sa mga nakaraang imbensyon sa isa pang sangay ng pisika - thermodynamics. Nakatanggap ito ng bagong panahon ng muling pagkabuhay sa pag-imbento ng Stirling heat engine. Nangyari ito noong ika-19 na siglo, at halos agad na humantong sa isang rebolusyon sa larangang teknikal. Ang thermal energy ay nagsimulang malawakang ginagamit sa lahat ng uri ng makina. Ngunit ang imbensyon na sinusuri natin ngayon ay partikular na nauugnay sa thermoacoustics - ang agham ng interaksyon ng tunog at init. Maaari mong itanong, ano ang kinalaman ng makina at generator dito? Ayusin natin ito sa pagkakasunud-sunod.
Prinsipyo ng pagpapatakbo ng isang thermoacoustic motor
Ang improvised device na ito ay literal na binuo mula sa mga scrap na materyales, o maging ang kanilang mga labi. Gayunpaman, hindi nito pinipigilan na tawagin itong engine-based generator, na gumagawa ng kuryente mula sa init. Ang kababalaghan na ito ay batay sa prinsipyo ng paglikha ng mga acoustic wave na dumaan sa isang resonator na may dalawang lamad na lumilikha ng resonance. Sa tuktok ng mga ito mayroong isang magnet na nag-vibrate mula sa mga alon na ito na may isang tiyak na dalas. Nagreresulta ito sa pagbuo ng isang magnetic field na nakuha ng inductor. Ito naman ay may kakayahang gumawa ng electric current na ipinadala sa consumer.
Ang batayan ng imbensyon na ito ay ang itaas na module - isang thermoacoustic converter o engine. Mahalaga ito ay isang glass tube, na nahahati sa tatlong zone:
- Heating zone - ang hangin o gas ay pinainit dito;
- Regenerator zone - isang sangkap na halili na nakikipag-ugnayan sa malamig at mainit na hangin;
- Cooling zone - kung saan bumababa ang temperatura ng hangin.
Mga materyales at kasangkapan
Upang lumikha ng isang generator ng makina kakailanganin namin ang mga sumusunod na sangkap:
- Glass heat-resistant tube;
- Isang piraso ng metal pipe;
- Maraming mga sulok ng pagtutubero ng PVC;
- Isang piraso ng karton na tubo;
- Bola ng goma o guwantes para sa mga lamad;
- Insulating tape;
- Isang roll ng steel wool o dishwashing sponge;
- Neodymium magnet;
- Inductor;
- Isang maliit na piraso ng tela para sa paghuhugas ng mga pinggan;
- Lining na gawa sa kahoy para sa isang panlabas na socket o switch;
- Sealant, pandikit.
Kabilang sa mga tool, maaari naming irekomenda ang pagkakaroon ng isang bagay na dapat laging nasa kamay ng isang tunay na tinkerer: isang kutsilyo, pliers, wire cutter, screwdriver, glue gun at silicone gun.
Pagtitipon ng isang thermoacoustic generator
Ang disenyo ng engine ay binuo batay sa mga frame na tanso na tubo at isang glass tube. Ang nagkakaisa sa kanila ay isang resonator - isang mahalaga at hindi pangkaraniwang bahagi ng makina na ito. Dito gumagalaw ang mga sound wave na nilikha ng regenerator.
Ito ay isang simpleng karton na tubo, sa gitna kung saan mayroong isang lamad na pumipigil sa pag-ikot ng hangin. Kung ibubukod namin ang elementong ito, pagkatapos ay walang mga panginginig ng boses sa itaas na lamad, na matatagpuan sa leeg ng resonator.
Pinili ng may-akda ng video na gupitin ang tubo sa kalahati at iunat ang isang piraso ng rubber medical glove sa isa sa mga bahagi bilang mas mababang lamad. Binalot niya ng electrical tape ang tahi ng konektadong mga fragment ng resonator.
Pinalawak niya ang leeg ng resonator partikular upang mapahusay ang epekto ng sound vibrations mula sa regenerator sa itaas na lamad. Ginawa niya ito mula sa mas siksik na goma ng isang lobo. Sa ilalim ng tubo mayroong isang kahoy na backing para sa isang panlabas na switch o socket para sa katatagan ng pag-install.
Ang glass tube-motor ay isang test tube na may piraso ng steel wool o shavings na nakalagay sa gitna. Pagkatapos ng regeneration zone, dapat mangyari ang paglamig ng hangin, na pinadali ng isang piraso ng tela na ibinabad sa tubig at nakabalot sa base ng test tube. Dahil sa paggalaw ng hangin sa dalawang magkasalungat na kapaligiran sa temperatura, ang matinding henerasyon ng mga sound wave ay nangyayari.
Ang huling bahagi ng motor ay isang maliit ngunit malakas na neodymium magnet. Lumilikha ito ng maliliit ngunit napakadalas na vibrations na ipinadala mula sa lamad sa ilalim ng impluwensya ng tunog.
Upang gawing generator ang thermoacoustic motor na ito, kailangan namin ng isang inductor o isang simpleng solenoid.Maaari mong gawin ang elementong ito nang mag-isa sa pamamagitan ng paikot-ikot na tansong wire sa isang reel, halimbawa, mula sa gamit sa pangingisda. Ang pangunahing kondisyon ay ang panloob na diameter nito ay dapat na mas malaki kaysa sa diameter ng magnet.
Bilang isang thermal energy transmitter para sa maliliit na pag-install, maaari mong gamitin ang isang ordinaryong kandila o isang piraso ng tuyong alkohol, at sa parehong oras ihambing ang kapangyarihan na natanggap mula sa iba't ibang mga mapagkukunan ng init.
Sa eksperimento, ipinakita ng may-akda ang epekto ng paglalapit ng inductor sa magnet at pag-alis nito. Dahil walang kapasidad ng imbakan sa electrical circuit na ito, ang pagkakaiba ay kapansin-pansin kaagad.
Sa pamamagitan ng pag-aayos ng coil sa magnetic field zone, maaari kang makatanggap ng kuryente mula sa naturang generator hanggang sa kapangyarihan, halimbawa, isang LED panel o mga ilaw.
Konklusyon
Siyempre, ang gayong imbensyon ngayon ay hindi maituturing na ganap na natapos at kumpleto. Nangangailangan ito ng pagpapabuti, dahil ang may-akda mismo ay umamin na ang panginginig ng boses mula sa mga sound wave ay medyo kapansin-pansin. Ang pabahay ng engine ay magaan at walang anumang stabilizer, at ang disenyo mismo ay manipis. Gayunpaman, ang mismong katotohanan ng pagbuo ng kuryente mula sa init ay hindi maaaring balewalain. Marahil ang iyong modernisasyon ng pag-install na ito ay hahantong sa isang malaking tagumpay sa larangan ng alternatibong enerhiya, at ang mundo sa wakas ay makakatanggap ng mapagkukunan ng murang malinis na enerhiya nang walang pinsala sa ating planeta.
