GENERATOR OPARTY NA SILNIKU TERMOAKUSTYCZNYM

Send

Alternatywne źródła energii są dziś najmodniejszym obszarem nauki. Zaawansowane technologie rywalizują ze sobą w pozyskiwaniu taniej energii elektrycznej z energii powietrza, słońca, wody. I absolutnie wszyscy walczą o maksymalną wydajność. W końcu, jeśli koszt produkcji przekracza ilość otrzymanej energii, to po co z niej korzystać - poza zabawą, aby przeprowadzić zabawne eksperymenty fizyczne.
Termoakustyka pozostałaby nauką teoretyczną dla laboratoriów i laboratoriów fizycznych, gdyby nie poprzednie wynalazki z innej dziedziny fizyki - termodynamiki. Otrzymała nowy okres ożywienia dzięki wynalazkowi silnika cieplnego Stirlinga. Stało się to w XIX wieku i niemal natychmiast doprowadziło dosłownie do rewolucji w dziedzinie techniki. Energia cieplna zaczęła być szeroko stosowana we wszystkich rodzajach silników. Ale wynalazek, który analizujemy dzisiaj, dotyczy konkretnie termoakustyki - nauki o oddziaływaniu dźwięku i ciepła. Pytasz, gdzie jest silnik i generator? Uporządkujmy to w kolejności.

Zasada działania silnika termoakustycznego

To improwizowane urządzenie składa się dosłownie z improwizowanych materiałów, a nawet ich pozostałości. Nie wyklucza to jednak, że można go nazwać generatorem silnikowym, wytwarzającym energię elektryczną z ciepła. Zjawisko to opiera się na zasadzie wytwarzania fal akustycznych przenoszonych przez rezonator z dwiema membranami, które tworzą rezonans. Na ich szczycie znajduje się magnes wibrujący z tych fal z pewną częstotliwością. Prowadzi to do powstania pola magnetycznego wychwyconego przez cewkę indukcyjną. To z kolei może wytwarzać prąd elektryczny przekazywany do konsumenta.
Podstawą tego wynalazku jest górny moduł - przetwornik termoakustyczny lub silnik. W rzeczywistości jest to szklana rurka podzielona na trzy strefy:

Strefa grzewcza - ogrzewa się w niej powietrze lub gaz;
Strefa regeneratora - substancja, która na przemian wchodzi w kontakt z zimnym i gorącym powietrzem;
Strefa chłodzenia - w której spada temperatura powietrza.

Materiały i narzędzia

Aby stworzyć generator silnika, potrzebujemy następujących składników:

Szklana rura żaroodporna;
Kawałek metalowej rury;
Kilka narożnych rur PVC;
Kawałek tekturowej tuby;
Gumowa piłka lub rękawica do membran;
Taśma elektryczna;
Cewka z wełny metalowej lub myjki;
Magnes neodymowy;
Induktor;
Niewielka część serwetki do zmywania naczyń;
Drewniana podszewka do zewnętrznego gniazdka lub przełącznika;
Uszczelniacz, klej.

Z narzędzi, które możesz poradzić, aby mieć to, co powinien być zawsze pod ręką dla prawdziwego kochanka: nóż, szczypce, nożyce do drutu, śrubokręt, pistolet samoprzylepny i silikonowy.

Montaż generatora termoakustycznego

Konstrukcja silnika jest montowana na podstawie miedzianych rur ramowych i jednej szyby. Ich rezonator jednoczy - ważny i niezwykły szczegół tego silnika. W nim zachodzi ruch fal dźwiękowych wytwarzanych przez regenerator.
Jest to prosta kartonowa rura, pośrodku której znajduje się membrana, która nie przepuszcza powietrza. Jeśli ten element zostanie wykluczony, po prostu nie będzie oscylacji w górnej membranie, która znajduje się w szyjce rezonatora.
Autor filmu wolał przeciąć rurkę na pół i pociągnąć za jedną z części kawałek gumowych rękawiczek medycznych jako dolną membranę. Owinął szew połączonych fragmentów rezonatora taśmą elektryczną.
Rozszerzył szyjkę rezonatora specjalnie w celu wzmocnienia efektu wibracji dźwiękowych z regeneratora na górnej membranie. Zrobił to z gęstszego gumowego balonu. Na spodzie rurki pod zewnętrznym przełącznikiem lub gniazdem instaluje się drewniane podłoże, aby zapewnić stabilność instalacji.

Silnik szklanej rurki to probówka, w której środku znajduje się kawałek wełny metalowej lub wiórów. Po strefie regeneracji powinno nastąpić chłodzenie powietrzem, co ułatwia kawałek tkanki zwilżonej wodą, owinięty wokół podstawy rurki. Z powodu ruchu powietrza przez dwa media o przeciwnych temperaturach dochodzi do intensywnego generowania fal dźwiękowych.

Ostatnią częścią silnika jest mały, ale mocny magnes neodymowy. Następnie wytwarza niewielkie, ale bardzo częste wibracje przenoszone z membrany pod wpływem dźwięku.

Aby przekształcić ten silnik termoakustyczny w generator, potrzebujemy cewki indukcyjnej lub prostego elektromagnesu. Ten element można wykonać własnymi rękami, nawijając drut miedziany na rolkę, na przykład z narzędzi połowowych. Głównym warunkiem jest to, że jego wewnętrzna średnica powinna być większa niż średnica magnesu.

Zwykłą świecę lub kawałek suchego alkoholu można wykorzystać jako przekaźnik energii cieplnej do instalacji małych rozmiarów, a jednocześnie można porównać otrzymaną moc z różnych źródeł ciepła.

W eksperymencie autor wykazuje wpływ bliskości cewki indukcyjnej na magnes i jej odległości. Ponieważ w tym obwodzie elektrycznym nie ma pojemności, różnica jest natychmiast wyczuwalna.

Po zamocowaniu cewki w strefie pola magnetycznego możliwe jest otrzymywanie energii elektrycznej z takiego generatora do zasilania, na przykład, panelu LED lub lamp.

Wniosek

Oczywiście dziś takiego wynalazku nie można uznać za całkowicie ukończony i kompletny. Wymaga to dopracowania, ponieważ sam autor przyznaje, że wibracje fal dźwiękowych są dość zauważalne. Obudowa silnika jest lekka i nie zawiera żadnego stabilizatora, a sama konstrukcja jest lekka. Nie można jednak zaprzeczyć faktowi odbioru energii elektrycznej z ciepła. Być może wasza modernizacja tej instalacji doprowadzi do wielkiego przełomu w dziedzinie energii alternatywnej, a świat w końcu otrzyma źródło taniej czystej energii bez szkody dla naszej planety.