Termoakustik akan kekal sebagai sains teori untuk makmal dan bilik fizik, jika bukan untuk ciptaan terdahulu dalam cabang fizik lain - termodinamik. Ia menerima tempoh kebangkitan baharu dengan penciptaan enjin haba Stirling. Ini berlaku pada abad ke-19, dan hampir serta-merta membawa kepada revolusi dalam bidang teknikal. Tenaga haba mula digunakan secara meluas dalam semua jenis enjin. Tetapi ciptaan yang kita periksa hari ini berkaitan khusus dengan termoakustik - sains interaksi bunyi dan haba. Anda mungkin bertanya, apakah kaitan enjin dan penjana dengannya? Mari kita susun mengikut urutan.
Prinsip pengendalian motor termoakustik
Peranti improvisasi ini secara literal dipasang daripada bahan sekerap, malah mayatnya. Walau bagaimanapun, ini tidak menghalangnya daripada dipanggil penjana berasaskan enjin, menghasilkan elektrik daripada haba. Fenomena ini berdasarkan prinsip mencipta gelombang akustik melalui resonator dengan dua membran yang mencipta resonans. Di bahagian atasnya terdapat magnet yang bergetar dari gelombang ini dengan frekuensi tertentu. Ini mengakibatkan pembentukan medan magnet yang ditangkap oleh induktor. Ia seterusnya mampu menghasilkan arus elektrik yang dihantar kepada pengguna.
Asas ciptaan ini adalah modul atas - penukar termoakustik atau enjin. Pada asasnya ia adalah tiub kaca, yang dibahagikan kepada tiga zon:
- Zon pemanasan - udara atau gas dipanaskan di dalamnya;
- Zon penjana semula - bahan yang bersentuhan secara bergantian dengan udara sejuk dan panas;
- Zon penyejukan - di mana suhu udara berkurangan.
Bahan dan alatan
Untuk mencipta penjana enjin kita memerlukan bahan-bahan berikut:
- Tiub tahan haba kaca;
- Sekeping paip logam;
- Beberapa sudut paip PVC;
- Sekeping tiub kadbod;
- Bola getah atau sarung tangan untuk membran;
- Pita penebat;
- Gulungan bulu keluli atau span pencuci pinggan mangkuk;
- Magnet neodymium;
- Induktor;
- Sekeping kecil kain untuk membasuh pinggan;
- Lapisan kayu untuk soket atau suis luaran;
- Sealant, gam.
Di antara alatan itu, kami boleh mengesyorkan supaya anda mempunyai sesuatu yang sentiasa ada di tangan seorang tukang tinker tulen: pisau, playar, pemotong wayar, pemutar skru, pistol gam dan pistol silikon.
Memasang penjana termoakustik
Reka bentuk enjin dipasang berdasarkan tiub tembaga bingkai dan satu tiub kaca. Apa yang menyatukan mereka ialah resonator - bahagian penting dan luar biasa dalam enjin ini. Di sinilah gelombang bunyi yang dicipta oleh penjana semula bergerak.
Ini adalah tiub kadbod ringkas, di tengah-tengahnya terdapat membran yang menghalang udara daripada beredar. Jika kita mengecualikan elemen ini, maka tidak akan ada getaran di membran atas, yang terletak di leher resonator.
Pengarang video itu memilih untuk memotong tiub itu separuh dan meregangkan sekeping sarung tangan perubatan getah di atas salah satu bahagian sebagai membran bawah. Dia membalut jahitan serpihan resonator yang disambungkan dengan pita elektrik.
Dia mengembangkan leher resonator secara khusus untuk meningkatkan kesan getaran bunyi daripada penjana semula pada membran atas. Dia membuatnya daripada getah belon yang lebih padat. Di bahagian bawah tiub terdapat sandaran kayu untuk suis luaran atau soket untuk kestabilan pemasangan.
Motor tiub kaca ialah tabung uji dengan sekeping bulu keluli atau serutan diletakkan di tengah. Selepas zon penjanaan semula, penyejukan udara harus berlaku, yang difasilitasi oleh sekeping kain yang direndam di dalam air dan dibalut di sekitar pangkal tabung uji. Disebabkan oleh pergerakan udara melalui dua persekitaran suhu yang bertentangan, penjanaan gelombang bunyi yang sengit berlaku.
Bahagian akhir motor ialah magnet neodymium yang kecil tetapi berkuasa. Ia kemudian mencipta getaran kecil tetapi sangat kerap dihantar dari membran di bawah pengaruh bunyi.
Untuk menjadikan motor termoakustik ini menjadi penjana, kita memerlukan induktor atau solenoid ringkas.Anda boleh membuat sendiri elemen ini dengan menggulung wayar kuprum pada kekili, contohnya, daripada peralatan memancing. Syarat utama ialah diameter dalamannya mestilah lebih besar daripada diameter magnet.
Sebagai pemancar tenaga haba untuk pemasangan kecil, anda boleh menggunakan lilin biasa atau sekeping alkohol kering, dan pada masa yang sama membandingkan kuasa yang diterima daripada sumber haba yang berbeza.
Dalam eksperimen, pengarang menunjukkan kesan mendekatkan induktor kepada magnet dan mengalihkannya. Oleh kerana tiada kapasiti storan dalam litar elektrik ini, perbezaannya dapat dilihat dengan serta-merta.
Dengan memasang gegelung dalam zon medan magnet, anda boleh menerima elektrik daripada penjana sedemikian kepada kuasa, sebagai contoh, panel LED atau lampu.
Kesimpulan
Sudah tentu, ciptaan sedemikian hari ini tidak boleh dianggap selesai dan lengkap sepenuhnya. Ia memerlukan penambahbaikan, kerana penulis sendiri mengakui bahawa getaran dari gelombang bunyi agak ketara. Perumahan enjin adalah ringan dan tidak mengandungi sebarang penstabil, dan reka bentuknya sendiri adalah tipis. Walau bagaimanapun, hakikat penjanaan elektrik daripada haba tidak boleh diabaikan. Mungkin pemodenan pemasangan anda ini akan membawa kepada kejayaan besar dalam bidang tenaga alternatif, dan dunia akhirnya akan menerima sumber tenaga bersih yang murah tanpa membahayakan planet kita.
