Thermo-akoestische generator uit een bierblikje

Ik zal het onderwerp van alternatieve verlichtingsbronnen voortzetten, aangedreven door de hitte van verwarmingskachels. In dit artikel benader ik vlot een interessant onderwerp. Stirlingmotorwerken volgens de principes van thermo-akoestisch effect. Maar de Stirling-engine is complexer dan het onderstaande diagram.

Eerst een kleine theorie. Thermo-akoestisch effect Is het proces waarbij thermische energie wordt omgezet in oscillatie-energie van de lucht met een frequentie die we kunnen horen als een brom. Dit gebeurt volgens het schema: hete lucht in een kolf in een vlamzone van een of andere bron, opwarmt - zet uit, gaat door een warmtewisselaar-koeler, waarin het wordt gekoeld en gecomprimeerd. Het blijkt een cyclisch proces van oscillaties van de luchtomgeving in de bol te zijn.

Een opvallende versie van de modellen die dit effect demonstreren, is de Stirling-engine:

Wetenschappelijke geschenken van Chinese fabrikanten. Een vergelijkbaar model kan worden gekocht bij AliExpress

De Stirlingmotor is zo opgesteld. Een spoel van dunne staaldraad wordt in een glazen kolf geplaatst en aan het einde is er een metalen radiator (om de efficiëntie te verhogen, is het beter om deze in een natte doek te wikkelen). In de kolf zit een zuiger met een drijfstang, die het wiel in rotatie aandrijft. Als de motor voldoende groot en krachtig is, kan hij een kleine generator van een spirituslamp of kaars laten draaien (bijvoorbeeld een motor van een dvd-station). Maar over deze optie - in het volgende artikel.

De energie van vuur door het thermo-akoestische effect hoeft niet te worden omgezet in translatie en vervolgens in rotatiebeweging. Luchttrillingen kunnen direct worden omgezet in elektriciteit. Door middel van piëzo-elektrische elementen geïnstalleerd op het resonatormembraan. Bijvoorbeeld gemaakt van een aluminium blikje:

Het deksel van het blik wordt afgesneden en er wordt een deksel met een gat voor een plastic kolf geplaatst. De kosten van het piëzo-elektrische element zijn laag:

Piëzo-elektrisch element van Sovjet- en Chinese productie. Het is een eenvoudig element dat de trillingsenergie die erop wordt toegepast, kan omzetten in een elektrische wisselspanning. En vice versa: elektrische trillingen in luchttrillingen, geluid.

Er is een ruimere selectie op AliExpress, maar de prijzen verschillen niet veel:

Glazen kolven (bij voorkeur gehard glas) worden gekocht in organisaties die chemische gerechten, chemische reagentia verkopen.

De montage en demonstratie van de thermo-akoestische generator wordt getoond in de video:

Waar kan dit effect en een eenvoudig apparaat worden toegepast? Voor verlichting? Maar de vlam van een kaars is al een lichtbron. Omdat is het vermogen klein, dan is er weinig licht, alleen voor decoratieve verlichting. Maar dergelijke generatoren kunnen in verschillende stukken worden geassembleerd. Installeer de randen van de kolven op een fornuis en leid de bedrading waar nodig van de piëzo-elektrische elementen. Optie voor het aansteken van huizen voor jagers, toeristen (een keer meegebracht en gebruikt) tijdens het stoken van hout in de kachel.

De keerzijde van zo'n generator is het gezoem. Je kunt er vanaf komen door een iets andere geluidloze thermo-akoestische generator met een hoog rendement te monteren. Maar daarover meer in het volgende artikel ...

***

Foto genomen uit open bronnen, van Yandex. Afbeeldingen

Abonneren aan het kanaal, voeg het toe aan je browserbladwijzers (Ctrl + D). Er staat nog veel interessante informatie te wachten.