ĢENERATORS UZ TERMOAKUSTISKA DZINĒJA BĀZES

Send

Alternatīvie enerģijas avoti mūsdienās ir modernākā zinātnes joma. Progresīvās tehnoloģijas, kas konkurē, iegūst lētu elektrību no gaisa, saules, ūdens enerģijas. Un absolūti visi viņi cīnās par maksimālu efektivitāti. Galu galā, ja ražošanas izmaksas pārsniedz saņemto enerģijas daudzumu, tad kāda ir tā izmantošana - izņemot izklaidi, lai veiktu dažus izklaidējošus fiziskus eksperimentus.
Termoakustika būtu palikusi teorētiska zinātne laboratorijām un fizikālām laboratorijām, ja ne jau iepriekšējiem izgudrojumiem citā fizikas nozarē - termodinamikā. Viņa saņēma jaunu atdzimšanas periodu, izgudrojot Stirlingas siltumdzinēju. Tas notika 19. gadsimtā un gandrīz uzreiz burtiski noveda pie revolūcijas tehniskajā jomā. Siltumenerģiju sāka plaši izmantot visu veidu motoros. Bet šodien analizētais izgudrojums īpaši attiecas uz termoakustiku - zinātni par skaņas un siltuma mijiedarbību. Jūs jautājat, kur atrodas motors un ģenerators? Sakārtosim to secībā.

Termoakustiskā motora darbības princips

Šī improvizētā ierīce ir samontēta burtiski no improvizētiem materiāliem vai pat no viņu atliekām. Tomēr tas neliedz viņu saukt par ģeneratoru, kura pamatā ir dzinējs, kas no karstuma ražo elektrību. Šīs parādības pamatā ir akustisko viļņu radīšanas princips, kas tiek pārraidīts caur rezonatoru ar divām membrānām, kas rada rezonansi. Viņu augšpusē ir magnēts, kas ar noteiktu frekvenci vibrē no šiem viļņiem. Tas noved pie magnētiskā lauka veidošanās, ko uztver induktors. Tas, savukārt, spēj radīt elektrisko strāvu, kas tiek nodota patērētājam.
Šī izgudrojuma pamatā ir augšējais modulis - termoakustiskais devējs vai motors. Faktiski tā ir stikla caurule, kas ir sadalīta trīs zonās:

Apkures zona - tajā silda gaiss vai gāze;
Reģeneratora zona - viela, kas pārmaiņus nonāk saskarē ar aukstu un karstu gaisu;
Dzesēšanas zona - kurā pazeminās gaisa temperatūra.

Materiāli un instrumenti

Lai izveidotu motora ģeneratoru, mums ir vajadzīgas šādas sastāvdaļas:

Stikla karstumizturīga caurule;
Metāla caurules gabals;
Vairāki santehnikas PVC stūri;
Kartona caurules gabals;
Gumijas bumba vai membrānas cimds;
Elektriskā lente;
Metāla vilnas vai veļas spoles;
Neodīma magnēts;
Induktors;
Neliela trauku mazgāšanas salvetes sadaļa;
Koka oderējums ārējai kontaktligzdai vai slēdzim;
Hermētiķis, līme.

No instrumentiem, kurus varat ieteikt, ir tas, kas patiesajam cienītājam vienmēr būtu pa rokai: nazis, knaibles, stiepļu griezēji, skrūvgriezis, līmes un silikona pistoli.

Termoakustiskā ģeneratora montāža

Motora konstrukcija ir samontēta, pamatojoties uz rāmja vara caurulēm un vienu stiklu. Viņu rezonators apvieno - šī motora svarīga un neparasta detaļa. Tajā notiek reģeneratora radīto skaņas viļņu kustība.
Šī ir vienkārša kartona caurule, kuras vidū ir membrāna, kas neļauj gaisam cirkulēt. Ja šis elements tiek izslēgts, augšējā membrānā, kas atrodas rezonatora kaklā, vienkārši nebūs svārstību.
Video autors deva priekšroku sagriezt cauruli uz pusēm un uz apakšējās membrānas uz vienu no tām uzvilkt medicīnisko gumijas cimdu gabalu. Viņš ietina rezonatora savienoto fragmentu šuvi ar elektrisko lenti.
Viņš īpaši paplašināja rezonatora kaklu, lai pastiprinātu reģeneratora skaņas vibrāciju ietekmi uz augšējo membrānu. Viņš to izgatavoja no blīvāka gumijas balona. Caurules apakšā zem ārējā slēdža vai kontaktligzdas ir uzstādīts koka substrāts, kas nodrošina uzstādīšanas stabilitāti.

Stikla caurules motors ir mēģene, kuras vidū ievieto metāla vates gabalu vai skaidas. Pēc reģenerācijas zonas jāveic gaisa dzesēšana, ko atvieglo ūdenī samitrināts audu gabals, apvilkts ap mēģenes pamatni. Sakarā ar gaisa kustību caur diviem pretējiem temperatūras avotiem notiek intensīva skaņas viļņu veidošanās.

Motora pēdējā daļa ir mazs, bet spēcīgs neodīma magnēts. Pēc tam viņš rada nelielas, bet ļoti biežas vibrācijas, ko skaņas ietekmē pārraida no membrānas.

Lai šo termoakustisko motoru pārvērstu par ģeneratoru, mums ir nepieciešams induktors vai vienkāršs solenoids. Šo elementu var izdarīt ar savām rokām, tinot vara stiepli uz ruļļa, piemēram, no zvejas rīkiem. Galvenais nosacījums ir tāds, ka tā iekšējam diametram jābūt lielākam par magnēta diametru.

Kā siltumenerģijas devēju mazu izmēru uzstādīšanai var izmantot parastu sveci vai sausa spirta gabalu, un tajā pašā laikā jūs varat salīdzināt saņemto jaudu no dažādiem siltuma avotiem.

Eksperimentā autore demonstrē induktora tuvuma magnētam un tā attāluma ietekmi. Tā kā šajā elektriskajā ķēdē nav atmiņas ietilpības, atšķirība ir uzreiz pamanāma.

Nostiprinot spoli magnētiskā lauka zonā, no šāda ģeneratora ir iespējams saņemt elektroenerģiju, piemēram, LED paneļa vai lampu padevei.

Secinājums

Protams, šodien šādu izgudrojumu nevar uzskatīt par pilnībā pabeigtu un pilnīgu. Tas prasa uzlabojumus, jo pats autors atzīst, ka skaņas viļņu vibrācija ir diezgan jūtama. Motora korpuss ir viegls un nesatur stabilizatoru, un pats dizains ir neuzkrītošs. Tomēr nevar noliegt faktu, ka tiek saņemta elektrība no karstuma. Varbūt jūsu šīs iekārtas modernizācija novedīs pie liela sasnieguma alternatīvās enerģijas jomā, un pasaule beidzot saņems lētas tīras enerģijas avotu, nekaitējot mūsu planētai.