GENERATOR NA OSNOVI TERMOAKUSTIČNEGA MOTORJA

Send

Nadomestni viri energije so danes najbolj modno področje v znanosti. Napredne tehnologije se tekmujejo v pridobivanju poceni električne energije iz energije zraka, sonca in vode. In absolutno se vsi borijo za največjo učinkovitost. Konec koncev, če stroški proizvodnje presegajo količino prejete energije, potem kakšna je korist od nje - razen za zabavo, da bi naredili nekaj zabavnih fizičnih eksperimentov.
Termoakustika bi ostala teoretska znanost za laboratorije in fizikalne laboratorije, če ne za prejšnje izume v drugi veji fizike - termodinamiki. Z izumom Stirlingovega toplotnega motorja je dobila novo preporodno obdobje. To se je zgodilo v 19. stoletju in skoraj takoj pripeljalo dobesedno do revolucije na tehničnem področju. Toplotna energija se je začela široko uporabljati v vseh vrstah motorjev. Toda izum, ki ga analiziramo danes, se nanaša posebej na termoakustiko - znanost o medsebojnem vplivu zvoka in toplote. Sprašujete, kje je motor in generator? Razvrstimo po vrstnem redu.

Načelo delovanja termoakustičnega motorja

Ta improvizirana naprava je sestavljena dobesedno iz improviziranih materialov ali celo njihovih ostankov. Vendar pa mu to ne preprečuje, da bi ga imenoval motor na osnovi motorja, ki proizvaja toploto iz toplote. Ta pojav temelji na načelu ustvarjanja zvočnih valov, ki se prenašajo skozi resonator z dvema membranama, ki ustvarjata resonanco. Na vrhu je magnet, ki vibrira iz teh valov z določeno frekvenco. To vodi do nastanka magnetnega polja, ki ga zajame induktor. Po drugi strani lahko proizvaja električni tok, ki se prenaša na potrošnika.
Osnova tega izuma je zgornji modul - termoakustični pretvornik ali motor. Pravzaprav gre za stekleno cev, ki je razdeljena na tri cone:

Ogrevalna cona - v njej se segreva zrak ali plin;
Regeneracijska cona - snov, ki izmenično pride v stik s hladnim in vročim zrakom;
Hladilno območje - v katerem temperatura zraka pade.

Materiali in orodja

Za izdelavo generatorja motorja potrebujemo naslednje sestavine:

Steklena toplotno odporna cev;
Kos kovinske cevi;
Več vodovodnih PVC vogalov;
Kos kartonske cevi;
Gumijasta kroglica ali rokavice za membrane;
Električni trak;
Tuljava iz kovinske volne ali umivalnikov;
Neodim magnet;
Induktor;
Majhen del prtička za pomivanje posode;
Lesena obloga za zunanjo vtičnico ali stikalo;
Tesnilo, lepilo.

Od orodij, ki jih lahko svetujete, naj bo resnični ljubimec vedno na dosegu roke: nož, klešče, rezalniki za žice, izvijač, lepilo in silikonska pištola.

Sestavljanje termoakustičnega generatorja

Zasnova motorja je sestavljena na osnovi bakrenih cevi okvirja in enega stekla. Njihov resonator združuje - pomemben in nenavaden detajl tega motorja. V njej poteka gibanje zvočnih valov, ki jih ustvari regenerator.
To je preprosta kartonska cev, v sredini katere je membrana, ki ne dovoljuje kroženja zraka. Če je ta element izključen, potem preprosto ne bo nihanja v zgornji membrani, ki se nahaja v vratu resonatorja.
Avtor videoposnetka je raje prerezal cev na polovico in na spodnji membrani potegnil na enem izmed delov kos gumijastih medicinskih rokavic. Z električnim trakom je ovil šiv povezanih fragmentov resonatorja.
Posebej je razširil vrat resonatorja, da bi okrepil učinek zvočnih vibracij iz regeneratorja na zgornjo membrano. Izdelal jo je iz gostejšega gumijastega balona. Na dnu cevi je pod zunanjim stikalom ali vtičnico nameščena lesena podlaga za stabilnost namestitve.

Motor s stekleno cevjo je epruveta, na sredino katere je nameščen kos kovinske volne ali ostružkov. Po regeneracijskem območju mora potekati hlajenje zraka, ki ga olajša košček tkiva, navlaženega v vodi, ovitega okoli dna cevi. Zaradi gibanja zraka skozi dva nasprotna temperaturna medija pride do intenzivne generacije zvočnih valov.

Končni del motorja je majhen, vendar močan neodim magnet. Nato ustvari majhne, vendar zelo pogoste vibracije, ki se prenašajo iz membrane pod vplivom zvoka.

Za pretvorbo tega termoakustičnega motorja v generator potrebujemo induktor ali preprost magnetni elektromagnet. Ta element lahko naredite z lastnimi rokami z navijanjem bakrene žice na kolutih, na primer iz ribiškega orodja. Glavni pogoj je, da mora biti njegov notranji premer večji od premera magneta.

Navadna sveča ali košček suhega alkohola se lahko uporablja kot oddajnik toplotne energije za namestitev majhnih velikosti, hkrati pa lahko primerjate prejeto moč iz različnih toplotnih virov.

V eksperimentu avtor prikaže učinek bližine induktorja do magneta in njegove razdalje. Ker v tem električnem vezju ni prostora za shranjevanje, je razlika takoj opazna.

Po pritrditvi tuljave v območju magnetnega polja je mogoče iz takega generatorja prejeti električno energijo za napajanje na primer LED plošče ali svetilk.

Zaključek

Seveda se takšnega izuma danes ne more šteti za popolnega in dokončnega. Zahteva izpopolnjevanje, saj avtor sam priznava, da je vibracija zvočnih valov precej opazna. Ohišje motorja je lahka in ne vsebuje nobenega stabilizatorja, sama zasnova pa je lahka. Vendar dejstva prejema električne energije iz toplote ni mogoče zanikati. Morda bo vaša posodobitev te naprave pripeljala do velikega preboja na področju alternativne energije in svet bo končno dobil vir poceni čiste energije brez škode za naš planet.