Nhiệt âm học có lẽ vẫn là một môn khoa học lý thuyết cho các phòng thí nghiệm và phòng vật lý, nếu không có những phát minh trước đó trong một nhánh vật lý khác - nhiệt động lực học. Nó nhận được một thời kỳ hồi sinh mới với việc phát minh ra động cơ nhiệt Stirling. Điều này đã xảy ra vào thế kỷ 19 và gần như ngay lập tức dẫn đến một cuộc cách mạng trong lĩnh vực kỹ thuật. Năng lượng nhiệt bắt đầu được sử dụng rộng rãi trong tất cả các loại động cơ. Nhưng phát minh mà chúng ta đang xem xét ngày nay liên quan cụ thể đến nhiệt âm học - khoa học về sự tương tác giữa âm thanh và nhiệt. Bạn có thể hỏi, động cơ và máy phát điện có liên quan gì đến nó? Hãy sắp xếp nó theo thứ tự.
Nguyên lý hoạt động của động cơ nhiệt âm
Thiết bị ngẫu hứng này được lắp ráp theo đúng nghĩa đen từ các vật liệu phế liệu hoặc thậm chí là phần còn lại của chúng. Tuy nhiên, điều này không ngăn cản nó được gọi là máy phát điện chạy bằng động cơ, sản xuất điện từ nhiệt. Hiện tượng này dựa trên nguyên lý tạo ra sóng âm truyền qua bộ cộng hưởng có hai màng tạo ra sự cộng hưởng. Trên đầu chúng có một nam châm rung lên từ những sóng này với tần số nhất định. Điều này dẫn đến sự hình thành một từ trường được cuộn cảm bắt giữ. Ngược lại, nó có khả năng tạo ra dòng điện truyền đến người tiêu dùng.
Cơ sở của sáng chế này là mô-đun phía trên - bộ chuyển đổi nhiệt âm hoặc động cơ. Về cơ bản nó là một ống thủy tinh, được chia thành ba vùng:
- Vùng sưởi ấm – không khí hoặc khí đốt được làm nóng trong đó;
- Vùng tái sinh - một chất lần lượt tiếp xúc với không khí lạnh và nóng;
- Vùng làm mát – trong đó nhiệt độ không khí giảm.
Vật liệu và dụng cụ
Để tạo ra một máy phát điện động cơ, chúng ta sẽ cần những thành phần sau:
- Ống thủy tinh chịu nhiệt;
- Một đoạn ống kim loại;
- Một số góc ống nước PVC;
- Một đoạn ống bìa cứng;
- Quả bóng cao su hoặc găng tay làm màng;
- Băng cách điện;
- Một cuộn len thép hoặc miếng bọt biển rửa chén;
- nam châm neodymium;
- Cuộn cảm;
- Một miếng vải nhỏ để rửa bát;
- Lớp lót bằng gỗ cho ổ cắm hoặc công tắc bên ngoài;
- Chất bịt kín, keo dán.
Trong số các công cụ, chúng tôi có thể khuyên bạn nên chuẩn bị sẵn một thứ mà một người thợ mày mò thực thụ phải luôn có trong tay: dao, kìm, máy cắt dây, tuốc nơ vít, súng bắn keo và súng silicon.
Lắp ráp máy phát nhiệt âm
Thiết kế động cơ được lắp ráp trên cơ sở khung ống đồng và một ống thủy tinh. Thứ hợp nhất chúng là bộ cộng hưởng - một bộ phận quan trọng và khác thường của động cơ này. Đây là nơi sóng âm do máy tái tạo tạo ra di chuyển.
Đây là một ống bìa cứng đơn giản, ở giữa có một lớp màng ngăn không khí lưu thông. Nếu chúng ta loại trừ phần tử này, thì đơn giản là sẽ không có rung động nào ở màng trên, nằm ở cổ của bộ cộng hưởng.
Tác giả video đã chọn cắt đôi chiếc ống và căng một miếng găng tay y tế cao su lên một trong các bộ phận làm màng bên dưới. Anh ta quấn đường nối của các mảnh cộng hưởng được kết nối bằng băng keo điện.
Ông đã mở rộng cổ của bộ cộng hưởng đặc biệt để tăng cường hiệu ứng rung động âm thanh từ bộ tái tạo ở màng trên. Anh ấy đã làm nó từ cao su đặc hơn của một quả bóng bay. Ở dưới cùng của ống có mặt sau bằng gỗ cho công tắc hoặc ổ cắm bên ngoài để ổn định khi lắp đặt.
Động cơ ống thủy tinh là một ống nghiệm có một miếng len thép hoặc dăm bào đặt ở giữa. Sau vùng tái sinh, quá trình làm mát không khí sẽ diễn ra, điều này được tạo điều kiện thuận lợi bằng một mảnh vải ngâm trong nước và quấn quanh đáy ống nghiệm. Do sự chuyển động của không khí qua hai môi trường có nhiệt độ trái ngược nhau, xảy ra sự phát sinh sóng âm mạnh.
Phần cuối cùng của động cơ là một nam châm neodymium nhỏ nhưng mạnh mẽ. Sau đó, nó tạo ra những rung động nhỏ nhưng rất thường xuyên được truyền từ màng dưới tác động của âm thanh.
Để biến động cơ nhiệt âm này thành máy phát điện, chúng ta cần một cuộn cảm hoặc một cuộn điện từ đơn giản.Bạn có thể tự tạo ra phần tử này bằng cách cuộn dây đồng vào một cuộn dây, chẳng hạn như từ ngư cụ. Điều kiện chính là đường kính trong của nó phải lớn hơn đường kính của nam châm.
Là một bộ truyền năng lượng nhiệt cho các công trình lắp đặt nhỏ, bạn có thể sử dụng một ngọn nến thông thường hoặc một miếng cồn khô, đồng thời so sánh công suất nhận được từ các nguồn nhiệt khác nhau.
Trong thí nghiệm, tác giả chứng minh tác dụng của việc đưa cuộn cảm lại gần nam châm và dịch chuyển nó ra xa. Vì không có dung lượng lưu trữ trong mạch điện này nên sự khác biệt có thể nhận thấy ngay lập tức.
Bằng cách cố định cuộn dây trong vùng từ trường, bạn có thể nhận điện từ máy phát điện đó để cấp nguồn, chẳng hạn như bảng đèn LED hoặc đèn.
Phần kết luận
Tất nhiên, một phát minh như vậy ngày nay không thể coi là hoàn thiện và trọn vẹn. Nó cần được cải thiện vì bản thân tác giả cũng thừa nhận rằng độ rung từ sóng âm là khá dễ nhận thấy. Vỏ động cơ nhẹ và không chứa bất kỳ bộ ổn định nào, đồng thời bản thân thiết kế cũng mỏng manh. Tuy nhiên, không thể bỏ qua thực tế tạo ra điện từ nhiệt. Có lẽ việc hiện đại hóa hệ thống lắp đặt này của bạn sẽ dẫn đến một bước đột phá lớn trong lĩnh vực năng lượng thay thế và thế giới cuối cùng sẽ nhận được nguồn năng lượng sạch giá rẻ mà không gây hại cho hành tinh của chúng ta.
