Термоакустика би остала теоријска наука за лабораторије и физичке просторије, да није било претходних проналазака у другој грани физике - термодинамици. Нови период оживљавања добио је проналаском Стирлинговог топлотног мотора. То се догодило још у 19. веку и готово одмах је довело до револуције у техничкој области. Топлотна енергија је почела да се широко користи у свим врстама мотора. Али проналазак који данас испитујемо се посебно односи на термоакустику - науку о интеракцији звука и топлоте. Можете питати, какве везе мотор и генератор имају са тим? Хајде да то средимо по реду.
Принцип рада термоакустичног мотора
Овај импровизовани уређај је буквално састављен од отпадног материјала, или чак и њихових остатака. Међутим, то не спречава да се зове генератор заснован на мотору, који производи електричну енергију из топлоте. Овај феномен се заснива на принципу стварања акустичних таласа који пролазе кроз резонатор са две мембране које стварају резонанцу. На врху њих налази се магнет који вибрира од ових таласа са одређеном фреквенцијом. Ово резултира формирањем магнетног поља које је заробљено индуктором. Он је, заузврат, способан да производи електричну струју која се преноси до потрошача.
Основа овог проналаска је горњи модул - термоакустички претварач или мотор. У суштини то је стаклена цев, која је подељена у три зоне:
- Зона грејања – у њој се загрева ваздух или гас;
- Зона регенератора - супстанца која наизменично долази у контакт са хладним и топлим ваздухом;
- Зона хлађења – у којој се температура ваздуха смањује.
Материјали и алати
Да бисмо направили генератор мотора, биће нам потребни следећи састојци:
- Стаклена цев отпорна на топлоту;
- Комад металне цеви;
- Неколико ПВЦ водоводних углова;
- Комад картонске цеви;
- Гумена лопта или рукавица за мембране;
- Изолациона трака;
- Ролна челичне вуне или сунђера за прање судова;
- неодимијум магнет;
- Индуктор;
- Мали комад тканине за прање посуђа;
- Дрвена облога за спољну утичницу или прекидач;
- Заптивач, лепак.
Од алата можемо препоручити да имате нешто што прави мајстор увек треба да има при руци: нож, клешта, резачи жице, шрафцигер, пиштољ за лепљење и силиконски пиштољ.
Састављање термоакустичког генератора
Дизајн мотора је састављен на бази бакарних цеви оквира и једне стаклене цеви. Оно што их спаја је резонатор - важан и необичан део овог мотора. Овде се крећу звучни таласи које ствара регенератор.
Ово је једноставна картонска цев, у чијој средини се налази мембрана која спречава циркулацију ваздуха. Ако искључимо овај елемент, онда једноставно неће бити вибрација у горњој мембрани, која се налази у врату резонатора.
Аутор видеа је одлучио да пресече цев на пола и натегне комад гумене медицинске рукавице преко једног од делова као доњу мембрану. Обмотао је шав спојених фрагмената резонатора електричном траком.
Посебно је проширио врат резонатора да би побољшао ефекат звучних вибрација из регенератора на горњу мембрану. Направио га је од гушће гуме балона. На дну цеви налази се дрвена подлога за спољни прекидач или утичницу за стабилност инсталације.
Стаклена цев-мотор је епрувета са комадом челичне вуне или струготине постављеним у средини. Након зоне регенерације треба да дође до хлађења ваздухом, што се олакшава комадом тканине натопљеном водом и омотаном око основе епрувете. Услед кретања ваздуха кроз две супротне температурне средине долази до интензивног генерисања звучних таласа.
Завршни део мотора је мали, али снажан неодимијумски магнет. Затим ствара мале, али врло честе вибрације које се преносе са мембране под утицајем звука.
Да бисмо овај термоакустични мотор претворили у генератор, потребан нам је индуктор или једноставан соленоид.Овај елемент можете сами направити тако што ћете намотати бакарну жицу на колут, на пример, од риболовне опреме. Главни услов је да његов унутрашњи пречник мора бити већи од пречника магнета.
Као предајник топлотне енергије за мале инсталације можете користити обичну свећу или парче сувог алкохола и истовремено упоредити снагу добијену из различитих извора топлоте.
У експерименту аутор демонстрира ефекат приближавања индуктора магнету и удаљавања. Пошто у овом електричном колу нема складишног капацитета, разлика је одмах приметна.
Причвршћивањем завојнице у зони магнетног поља, можете добити електричну енергију од таквог генератора за напајање, на пример, ЛЕД панела или светла.
Закључак
Наравно, такав проналазак данас се не може сматрати потпуно завршеним и завршеним. То захтева побољшање, пошто сам аутор признаје да је вибрација од звучних таласа прилично приметна. Кућиште мотора је лагано и не садржи никакав стабилизатор, а сам дизајн је слаб. Међутим, сама чињеница производње електричне енергије из топлоте не може се занемарити. Можда ће ваша модернизација ове инсталације довести до великог продора у области алтернативне енергије, а свет ће коначно добити извор јефтине чисте енергије без штете по нашу планету.
