यहाँ इस लेख में - "थर्मोकोस्टिक इंजन - स्टर्लिंग इंजन बिना पिस्टन" , मैंने लिखा कि स्टर्लिंग इंजन कैसे सुधरा था और थर्मोकैस्टिक इंजन की स्थिति तक पहुँच गया था। इस अनुच्छेद में मैं अपने स्वयं के थर्मल ध्वनिक इंजन का निर्माण और परीक्षण करने के तरीके के बारे में बात करूंगा।


चित्र 1। चार चरण यात्रा लहर ध्वनिक इंजन

एक यात्रा लहर थर्मल ध्वनिक इंजन बाहरी गर्मी इनपुट वाला एक इंजन है। इंजन स्टर्लिंग चक्र के निकटतम थर्मोडायनामिक चक्र के पूरा होने के कारण थर्मल ऊर्जा को ध्वनिक ऊर्जा में परिवर्तित करता है। इसके अलावा, एक विद्युत जनरेटर से जुड़ी द्वि-दिशात्मक टरबाइन का उपयोग करके ध्वनिक ऊर्जा को बिजली में परिवर्तित किया जा सकता है और इस तरह से चलती भागों की एक न्यूनतम के साथ एक गर्मी जनरेटर प्राप्त होता है और कैरन चक्र की दक्षता का 30 - 50% के बराबर विद्युत दक्षता प्राप्त होती है।

इंजन संचालन का सिद्धांत क्या है?

GIFCA। 1. स्टर्लिंग इंजन अल्फा प्रकार

सबसे पहले, स्टर्लिंग इंजन अल्फा प्रकार पर विचार करें। यदि हम सभी छोटे विवरणों को छोड़ देते हैं, तो इसमें निम्न शामिल हैं: एक सिलेंडर जिसमें गैस संकुचित होती है, फैलती है, और चलती है; पिस्टन, जो वास्तव में गैस के साथ जोड़तोड़ करते हैं; हीट एक्सचेंजर्स जो थर्मल ऊर्जा की आपूर्ति और निकालते हैं; और एक पुनर्योजी जो गर्मी को तब जमा करता है जब गैस गर्म से ठंडे ताप एक्सचेंजर में जाती है, और फिर गैस के वापस चले जाने पर गर्मी छोड़ देती है।
पिस्टन के आंदोलन के बीच 90 डिग्री के चरण अंतर के साथ, एक थर्मोडायनामिक चक्र लागू किया जाता है, जो अंततः पिस्टन पर काम करता है। यह कैसे स्टर्लिंग इंजन आमतौर पर वर्णित है।

लेकिन आप इस प्रक्रिया को अलग तरह से देख सकते हैं। कई दिनों के लिए जीआईएफ 1 को देखते हुए, कोई यह समझ सकता है कि गैस संपीड़न, विस्तार और आंदोलन अनिवार्य रूप से एक ही चीज है जो एक ध्वनिक लहर में होता है। और अगर यह वही है, तो यह एक ध्वनिक लहर है।


GIFCA। 2 एकल-चरण यात्रा लहर ध्वनिक इंजन

इस प्रकार, पिस्टन से छुटकारा पाने और उन्हें ध्वनिक गुंजयमान यंत्र के साथ बदलने के लिए काफी संभव है, जिसमें एक ध्वनिक लहर बनेगी और पिस्टन के सभी काम का उत्पादन करेगी।

यह डिजाइन एक ध्वनिक स्व-दोलन प्रणाली है जिसकी तुलना एक विद्युत स्व-दोलन प्रणाली से की जा सकती है। एक लूप्ड ट्यूब और एक तत्व के रूप में एक गुंजयमान यंत्र (एक विद्युत परिपथ में अनुनाद सर्किट) होता है जो ध्वनिक स्पंदनों को बढ़ाता है - एक पुनर्योजी (विद्युत परिपथ में सही समय पर जुड़ा एक शक्ति स्रोत के रूप में)। जब हीट एक्सचेंजर्स के बीच तापमान का अंतर बढ़ता है, तो पुनर्योजी के माध्यम से गुजरने वाली ध्वनिक लहर की शक्ति बढ़ जाती है। जब पुनर्जनन में लाभ शेष तत्वों के माध्यम से लहर के पारित होने के दौरान क्षीणन से बड़ा हो जाता है, तो इंजन स्वचालित रूप से शुरू होता है।

इंजन के शुरू होने के समय के शुरुआती समय में, गैस में अनिवार्य रूप से मौजूद शोर दोलनों का प्रवर्धन होता है। इसके अलावा, पूरे शोर स्पेक्ट्रम से, मोटर आवरण की लंबाई के बराबर एक तरंग दैर्ध्य के साथ केवल दोलन प्रवर्धित होते हैं (मुख्य गुंजयमान आवृत्ति के साथ तरंग दैर्ध्य)। और आगे, जब इंजन चल रहा है, तो ध्वनिक ऊर्जा का अधिकांश हिस्सा मुख्य गुंजयमान आवृत्ति के साथ तरंग पर गिरता है। यह ध्वनिक लहर यात्रा और खड़े तरंगों का योग है। लहर का स्थायी घटक हीट एक्सचेंजर्स और रेजिनरेटर से तरंग के भाग के प्रतिबिंब के कारण उत्पन्न होता है और मुख्य लहर पर इस परावर्तित लहर का सुपरपोजिशन होता है। लहर के एक स्थायी घटक की उपस्थिति दक्षता को कम करती है, जिसे इंजन को डिजाइन करते समय ध्यान में रखा जाना चाहिए।

एक मुक्त यात्रा लहर पर विचार करें। इंजन के गुंजयमान यंत्र में ऐसी तरंग उत्पन्न होती है।


GIFCA। एक गुंजयमान यंत्र में एक यात्रा ध्वनिक लहर में 3 तापमान और दबाव भूखंड

गुंजयमान यंत्र में, तरंग गुंजयमान यंत्र (GIF। 3) की दीवारों के साथ बहुत कमजोर रूप से संपर्क करती है, क्योंकि गुंजयमान का व्यास तापमान और दबाव जैसे गैस मापदंडों पर एक मजबूत प्रभाव डालने के लिए बहुत बड़ा है। लेकिन अभी भी प्रभाव है। सबसे पहले, प्रतिध्वनि तरंग की दिशा निर्धारित करती है, और दूसरी बात, तरंग गैस की सीमा परत में दीवार के साथ बातचीत के कारण प्रतिध्वनि में ऊर्जा खो देती है। एनीमेशन में, आप देख सकते हैं कि फ्री वेव में गैस का एक मनमाने ढंग से लिया गया प्राथमिक भाग कंप्रेशन के दौरान गर्म हो जाता है और विस्तार के दौरान ठंडा हो जाता है, यानी यह लगभग एडियाबेटिक तरीके से सिकुड़ता और फैलता है। लगभग एडियाबेटिक रूप से - इसका कारण यह है कि गैस की तापीय चालकता होती है, भले ही वह छोटी हो। इस मामले में, एक मुफ्त लहर में, मात्रा पर दबाव (पीवी आरेख) की निर्भरता एक रेखा है। यानी जैसे गैस काम नहीं करती है, वैसे ही गैस भी काम नहीं करती है।

इंजन पुनर्जनन में एक पूरी तरह से अलग तस्वीर देखी जाती है


GIFCA। 4 पुनर्योजी में तापमान और दबाव का चार्ट

एक पुनर्योजी की उपस्थिति में, गैस फैलता है और अनुबंधित नहीं होता है। संपीड़ित होने पर, गैस पुनर्योजी को थर्मल ऊर्जा देती है, और विस्तार के दौरान इसमें ऊर्जा लगती है और आयतन पर दबाव निर्भरता पहले से ही एक अंडाकार होती है। इस अंडाकार का क्षेत्र संख्यात्मक रूप से गैस पर किए गए कार्य के बराबर है। इस प्रकार, प्रत्येक चक्र में काम किया जाता है, जिससे ध्वनिक कंपन में वृद्धि होती है। जीआईएफ 4 में, तापमान ग्राफ पर, सफेद रेखा पुनर्योजी सतह का तापमान है, और नीला गैस के प्राथमिक भाग का तापमान है।

पुनर्योजी के साथ तरंग की पारस्परिक क्रिया में मुख्य आसन इस प्रकार हैं: पहला अभिधारणा - पुनर्योजी में गर्म ताप एक्सचेंजर के लिए अधिकतम के साथ एक तापमान प्रवणता होती है और ठंड के लिए न्यूनतम एक और दूसरा आसन होता है कि गैस पुनर्योजी की सतह के साथ स्थानीय रूप से ऊष्मीय रूप से ऊष्मा का संचार करती है, अर्थात यह तुरंत स्थानीय तापमान का स्थान ले लेता है। लाइन सफेद पर है)।

एक पुनर्योजी से क्या बनता है? आमतौर पर यह स्टील के जाल का ढेर होता है। यहां, एनीमेशन में, इसे समानांतर प्लेटों के एक सेट के रूप में दिखाया गया है। ऐसे पुनर्योजी भी मौजूद हैं, लेकिन नेट से निर्माण करना अधिक कठिन है।

एक यात्रा तरंग थर्मोकैस्टिक इंजन से क्या बनता है?

अंजीर। २। एकल-चरण इंजन के तत्वों के पदनाम

हीट एक्सचेंजर्स, एक पुनर्योजी और एक अनुनादक के बारे में, सब कुछ स्पष्ट है। लेकिन आमतौर पर इंजन में वे एक और द्वितीयक ठंडा हीट एक्सचेंजर डालते हैं। इसका मुख्य उद्देश्य गुंजयमान यंत्र की गुहा को गर्म ताप एक्सचेंजर द्वारा गर्म होने से रोकना है। गुंजयमान यंत्र में गैस का उच्च तापमान इस बात से खराब होता है कि गर्म गैस में एक उच्च चिपचिपाहट होती है, और इसलिए उच्च लहर में हानि होती है, तो उच्च तापमान गुंजयमान यंत्र की ताकत को कम कर देता है और अक्सर गर्मी प्रतिरोधी उपकरणों से दूर रखने की आवश्यकता होती है, जैसे कि प्लास्टिक टर्बो जनरेटर जो सामना नहीं कर सकता है गरम करना। गर्म गर्मी एक्सचेंजर और माध्यमिक ठंड के बीच की गुहा को थर्मल बफर ट्यूब कहा जाता है। यह इतनी लंबाई होनी चाहिए ताकि हीट एक्सचेंजर्स के बीच थर्मल इंटरैक्शन महत्वपूर्ण न हो।

सबसे बड़ी दक्षता हासिल की जाती है जब गर्म गर्मी एक्सचेंजर के किनारे से गुंजयमान यंत्र में टरबाइन को स्थापित किया जाता है, अर्थात, माध्यमिक ठंड के तुरंत बाद।

अंजीर 2 में दर्शाए गए एकल-चरण इंजन को जीपरली इंजन कहा जाता है, क्योंकि पीटर ज़ेपरली पहली बार अपने डिज़ाइन के साथ आया था।


चित्र 3। चार गति इंजन आरेख

सिंगल-स्टेज डिज़ाइन में सुधार किया जा सकता है। डी ब्लॉक ने 2010 में एक चार-स्पीड इंजन का प्रस्ताव रखा (चित्र 3)। उन्होंने पुनर्योजी के क्षेत्र में गैस के वेग को कम करने के लिए ऊष्मा विनिमेय और पुनर्योजी के व्यास के सापेक्ष पुनरावर्तक के व्यास में वृद्धि की और इस तरह पुनर्योजी के खिलाफ गैस के घर्षण को कम किया, और चरणों की संख्या को भी बढ़ाकर चार कर दिया। कदमों की संख्या में वृद्धि से ध्वनिक ऊर्जा के नुकसान में कमी आती है। सबसे पहले, प्रत्येक चरण के लिए गुहा की लंबाई कम हो जाती है, और गुहा में ऊर्जा हानि कम हो जाती है। दूसरे, पुनर्योजी क्षेत्र में गति और दबाव के चरणों के बीच का अंतर कम हो जाता है (लहर का स्थायी घटक हटा दिया जाता है)। यह इंजन शुरू करने के लिए आवश्यक न्यूनतम तापमान अंतर को कम करता है।

तो - आप दो के साथ एक इंजन का निर्माण कर सकते हैं, तीन या चार से अधिक चरणों के साथ। चरणों की संख्या का चुनाव एक बहस का मुद्दा है।

अन्य चीजें बराबर होती हैं, इंजन की शक्ति को चरण के व्यास से निर्धारित किया जाता है, यह जितना बड़ा होता है, उतनी ही अधिक शक्ति होती है। मोटर आवास की लंबाई को चुना जाना चाहिए ताकि दोलन की आवृत्ति अधिमानतः 100 हर्ट्ज से कम हो। यदि आवास बहुत छोटा है - अर्थात, यदि दोलन आवृत्ति बहुत अधिक है, तो ध्वनिक ऊर्जा हानि बढ़ जाती है।

अगला, मैं इस तरह के एक इंजन के निर्माण का वर्णन करूंगा।

इंजन निर्माण

इंजन जो मैं वर्णन करूंगा वह एक परीक्षण मिनी प्रोटोटाइप है। यह योजना नहीं है कि यह बिजली पैदा करेगा। थर्मल ऊर्जा को ध्वनिक ऊर्जा में परिवर्तित करने के लिए प्रौद्योगिकी विकसित करने की आवश्यकता है, और इसमें एक टरबाइन को एकीकृत करने और बिजली उत्पन्न करने के लिए बहुत छोटा है। बिजली पैदा करने के लिए एक बड़ा प्रोटोटाइप तैयार किया जा रहा है।


अंजीर। 4. केस

इसलिए, मैंने मामले के साथ निर्माण शुरू कर दिया। इसमें 4 चरण और 4 गुंजयमान यंत्र होते हैं और टोपोलॉजिकल रूप से एक खोखले डोनट को 180 डिग्री से आधे में दो बार झुकता है। चरण flanges का उपयोग करके गुंजयमान यंत्र से जुड़े होते हैं। पूरा शरीर तांबे से बना है। यह शरीर में जल्दी से कुछ मिलाप करने के लिए और जल्दी से मिलाप करने के लिए सक्षम होने के लिए आवश्यक है। गुंजयमान यंत्र 15 मिमी के बाहरी व्यास और आंतरिक 13 मिमी के साथ तांबा ट्यूब से बने होते हैं। 35 मिमी के बाहरी व्यास और आंतरिक 33 मिमी के साथ पाइप से एक कदम। निकला हुआ किनारा से निकला हुआ किनारा तक कदम की लंबाई 100 मिमी है। पतवार की कुल लंबाई 4 मीटर है।


अंजीर। 5. गर्म (बाएं) और ठंडा (दाएं) हीट एक्सचेंजर्स

फिर उन्होंने हीट एक्सचेंजर्स बनाए। ये प्लेट हीट एक्सचेंजर्स हैं। इन हीट एक्सचेंजर्स के मुख्य संरचनात्मक तत्व ये कॉपर प्लेट और वाशर हैं


अंजीर। 6. कॉपर प्लेट और कॉपर वॉशर

एक गर्म हीट एक्सचेंजर में, केंद्रीय छेद में स्थापित एक निचे क्रोम धागे का उपयोग करके इलेक्ट्रिक हीटिंग किया जाता है। 100 वाट की अधिकतम तापीय शक्ति। जनरेटर शुरू करने के लिए बिजली का उपयोग करना विरोधाभास होगा, लेकिन यह परीक्षण प्रोटोटाइप के लिए बहुत सुविधाजनक है। गैस या किसी अन्य तापीय ऊर्जा के बजाय बिजली द्वारा हीटिंग का उपयोग, आने वाली थर्मल ऊर्जा की गणना करने की कठिनाई को समाप्त करता है, क्योंकि बिजली के हीटिंग के मामले में यह केवल वर्तमान द्वारा वोल्टेज को गुणा करने के लिए पर्याप्त है और आने वाली थर्मल शक्ति वास्तव में ज्ञात होगी। आने वाली गर्मी शक्ति को सटीक रूप से मापें - यह दक्षता की गणना के लिए महत्वपूर्ण है।

शीत ताप एक्सचेंजर को शीतलक के केंद्रीय चैनल से गुजरने पर ठंडा किया जाता है, इस मामले में पानी। हीट एक्सचेंजर में गरम किया जाने वाला पानी एक बाहरी शीतलन रेडिएटर में प्रवेश करता है, जिसे लाडा जैसे सुपरकार के स्टोव से रेडिएटर के रूप में उपयोग किया जाता है

अंजीर। 7. VAZ-2101-8101050 से हीटर का कॉपर रेडिएटर

शीतलन रेडिएटर के माध्यम से गुजरने के बाद, पानी ठंडे गर्मी एक्सचेंजर में लौटता है। पानी को टॉप्सफ्लो सोलर डीसी सर्कुलेशन पंप 5 पीवी द्वारा परिचालित किया जाता है।

अंजीर। 8. 12 वी जल परिसंचरण पंप


अंजीर। 9. पुनर्योजी ग्रिड में से एक


अंजीर। 10. भाग जो एक चरण का हिस्सा हैं


अंजीर। 11. अनुभागीय कटौती

इन आंकड़ों में, यह देखा जा सकता है कि हीट एक्सचेंजर्स और एक पुनर्योजी के अलावा, एल्यूमीनियम आवेषण मंच के अंदर मौजूद हैं। उन्हें बस इतना चाहिए कि गर्म गर्मी एक्सचेंजर के लिए तारों और पाइप दीवार के माध्यम से ठंड हीट एक्सचेंजर के लिए फिटिंग को हटाया जा सके। इन आवेषणों के बिना, flanges के माध्यम से आउटपुट करना आवश्यक होगा, जो बहुत अप्रिय या असंभव भी है। तो प्रत्येक आवेषण में 13 मिमी के व्यास के साथ एक छेद होता है, बिल्कुल गुंजयमान यंत्र के व्यास के समान, और इस प्रकार ध्वनिक गुणों के संदर्भ में सम्मिलित करना गुंजयमान यंत्र से अलग नहीं है - अर्थात, यह इसका एक निरंतरता है।


अंजीर। 12. आवास में एल्यूमीनियम डालें

यह मामले के अंदर एक ठंडे हीट एक्सचेंजर की तरह दिखता है:


अंजीर। 13. सोल्ड हीट एक्सचेंजर

इलेक्ट्रॉनिक्स और मापने के उपकरण

मैंने पूरे सिस्टम के मुख्य वोल्टेज के रूप में 12 वी को चुना, क्योंकि आप आसानी से एक सस्ती और काफी शक्तिशाली बिजली की आपूर्ति पा सकते हैं - कंप्यूटर के लिए बिजली की आपूर्ति। मैंने एयरोकोल वीएक्स 650 डब्ल्यू बिजली की आपूर्ति को चुना, क्योंकि अधिकतम आवश्यक विद्युत शक्ति 400 वाट से थोड़ी अधिक होनी चाहिए।


अंजीर। 14. पावर सप्लाई Aerocool VX 650W

मैंने Arduino Mega 2560 को एक सिस्टम कंट्रोलर के रूप में इस्तेमाल किया। मैंने सभी सेंसर और रेगुलेटर को इससे जोड़ा


अंजीर। 15. Arduino मेगा 2560

और गर्म गर्मी एक्सचेंजर्स की ताप शक्ति को पल्स चौड़ाई मॉडुलन का उपयोग करके विनियमित किया जाता है। इसके लिए, मैंने Arduino के लिए चार-चैनल IRF 520 ट्रांजिस्टर ड्राइवर का उपयोग किया।


अंजीर। 16. Arduino के लिए चार-चैनल IRF 520 ट्रांजिस्टर चालक

ट्रांजिस्टर को रेडिएटर पर रखा जाना था, क्योंकि वे ट्रांजिस्टर के माध्यम से 10 वाट से अधिक की शक्ति पर पहले से ही ओवरहीटिंग से विफल हो गए थे।

पीडब्लूएम का उपयोग करके पंप का बिजली नियंत्रण भी किया गया था, लेकिन केवल मॉड्यूल के माध्यम से - ट्रोइका-मॉसफेट वी 3 पावर स्विच।


अंजीर। 17. ट्रोइका-मॉसफेट वी 3 - Arduino के लिए IRLR8113 पर आधारित शक्ति कुंजी

गर्म गर्मी एक्सचेंजर्स के माध्यम से वर्तमान प्रवाह को Arduino के लिए 20 ए वर्तमान सेंसर का उपयोग करके मापा जाता है।


अंजीर। 18. करंट सेंसर 20 ए (बाएं) और टाइप K थर्मोकॉल के लिए मॉड्यूल - MAX6675 (दाएं)

यह हीट एक्सचेंजर्स के तापमान को मापने के लिए भी आवश्यक है; इसके लिए, K K थर्मोकौप्स और टाइप K - MAX6675 के थर्मोकोयल्स के लिए एक मॉड्यूल का उपयोग किया जाता है, जो थर्मोकोइल से वोल्टेज को डिजिटाइज़ करता है, क्योंकि इसे सीधे Arduino को आपूर्ति करना बहुत छोटा है।


अंजीर। 19. कॉपर ट्यूब में K थर्मोकोल टाइप करें

थर्मोक्यूशंस को जंक्शन की तरफ उच्च तापमान सीलेंट का उपयोग करके और तार की तरफ एपॉक्सी का उपयोग करके तांबे की ट्यूबों में चिपकाया जाता है। यह तांबे की मोटर आवास में उन्हें मिलाप करने के लिए किया जाता है

अब यह केवल इंजन और ध्वनिक कंपन में दबाव को मापने के लिए बना रहता है, जो कि इंजन की ध्वनिक शक्ति का पता लगाने के लिए दबाव में उतार-चढ़ाव होता है। एक ओर, एक ही निरपेक्ष दबाव संवेदक के साथ इंजन (संदर्भ दबाव) और साइनसॉइडल दबाव में उतार-चढ़ाव में प्रति चक्र औसत दबाव को मापना संभव है। लेकिन इस मामले में, सेंसर की अधिकांश माप सीमा शामिल नहीं होगी, क्योंकि दबाव के उतार-चढ़ाव का आयाम संदर्भ के दबाव से 10 या अधिक बार छोटा होता है। यही है, दबाव में उतार-चढ़ाव को ठीक से मापने के लिए एक छोटा संकल्प रहता है। इसलिए, एक अन्य सेंसर द्वारा दबाव के उतार-चढ़ाव को मापने के लिए संदर्भ दबाव और दबाव में उतार-चढ़ाव को अलग करने की आवश्यकता थी - एक सेंसर जो तरंग में दोलनों के आयाम के लिए उपयुक्त माप सीमा के साथ है। इन उद्देश्यों के लिए, एक छोटा बफर टैंक बनाया गया था और बहुत पतली केशिका ट्यूब के माध्यम से इंजन गुहा से जुड़ा था। ट्यूब इतनी पतली है कि 1 एटीएम के दबाव से टैंक को भरने में लगभग 3 सेकंड लगते हैं।


अंजीर। 20. गुंजयमान यंत्र में दबाव के उतार-चढ़ाव को मापने के लिए बफर टैंक

यह सब क्यों किया जाता है? और इस तथ्य के लिए कि बफर टैंक में केशिका ट्यूब के कारण, प्रति चक्र औसत दबाव बनता है, क्योंकि इंजन में विशिष्ट दोलन आवृत्ति 80 हर्ट्ज है, अर्थात अवधि 0.0125 सेकंड है, और दोलनों के आयाम द्वारा दबाव बढ़ाने में लगभग एक सेकंड लगेगा। इस प्रकार, टैंक में दबाव में उतार-चढ़ाव को बाहर रखा गया है, लेकिन एक ही समय में प्रति चक्र औसत दबाव होता है, और इस टैंक और इंजन के बीच के सापेक्ष दबाव को पहले से ही मापा जा सकता है। यह वही है जो हमें चाहिए था।

एक फुट पंप का उपयोग करके इंजन में दबाव को 5 एटीएम तक बढ़ाया जा सकता है।

प्रति चक्र औसत दबाव को मापने के लिए एक MPX5700AP निरपेक्ष दबाव सेंसर बफर टैंक से जुड़ा था, और दबाव के उतार-चढ़ाव को मापने के लिए एक MPX5050DP डिफरेंस प्रेशर सेंसर को टैंक और इंजन गुंजयमान यंत्र के बीच जोड़ा गया था।


अंजीर। 21. निरपेक्ष दबाव सेंसर MPX5700AP (बाएं) और अंतर दबाव सेंसर MPX5050DP (दाएं)

पहला लॉन्च

अंजीर। 22. इंजन में अंधेरे में चलने पर सेंसर की सुंदर चमक

इंजन शुरू करने का पहला प्रयास चार चरणों में से एक के साथ तैयार हुआ। शेष चरण खाली थे (बिना हीट एक्सचेंजर्स और रीजनरेटर के)। जब गर्म हीट एक्सचेंजर को अधिकतम तापमान 250 डिग्री सेल्सियस तक गर्म किया गया, तो यह शुरू नहीं हुआ।

फिर दो चरणों में दूसरा प्रक्षेपण प्रयास हुआ। कदम एक दूसरे से आवास की लंबाई की आधी दूरी पर स्थित थे। फिर, जब गर्म गर्मी एक्सचेंजर्स को 250 डिग्री तक गरम किया गया, तो इंजन शुरू नहीं हुआ। सभी प्रयोगों में ठंडी हीट एक्सचेंजर्स का तापमान लगभग 40 डिग्री सेल्सियस था, सभी प्रयोगों में काम कर रहे तरल पदार्थ वायुमंडलीय दबाव के साथ हवा में थे।

पहला सफल प्रक्षेपण सभी 4 चरणों के काम के दौरान हुआ। लॉन्च के समय गर्म गर्मी एक्सचेंजर्स का तापमान 125 डिग्री था। जब 372 वाट (यानी, प्रति हीट हीट एक्सचेंजर में 93 वाट) की अधिकतम तापीय शक्ति का संचालन किया जाता है, तो गर्म हीट एक्सचेंजर्स का तापमान 175 डिग्री, ठंडा 44 था। मापा गया दोलन आवृत्ति 74 हर्ट्ज है। गुंजयमान यंत्र में ध्वनिक तरंग की शक्ति 27.6 वाट होती है। थर्मल ऊर्जा को ध्वनिक ऊर्जा में परिवर्तित करने की दक्षता को अभी तक मापा नहीं गया है, क्योंकि इसके लिए अतिरिक्त दबाव सेंसर की आवश्यकता होती है जो चरण में ध्वनिक शक्ति में वृद्धि को मापने के लिए चरण से पहले और बाद में स्थित होना चाहिए। इसके अतिरिक्त, दक्षता निर्धारित करने के लिए प्रयोगों के लिए इंजन के अंदर एक लोड रखना आवश्यक है, लेकिन यह निम्नलिखित कहानी का विषय है ...

4 में से 3 चरणों में इंजन भी काम करता है।स्टार्टअप पर तीन गर्म हीट एक्सचेंजर्स का तापमान लगभग 175 डिग्री है। चौथा - एक अप्रयुक्त चरण एक ही समय में एक हीट पंप या एक रेफ्रिजरेटर के मोड में काम करता है (यह उस बिंदु पर निर्भर करता है, जो हमें चाहिए, हीटिंग या ठंडा करने पर)। यही है, एक निष्क्रिय अवस्था के ठंडे हीट एक्सचेंजर में अन्य सभी ठंडे हीट एक्सचेंजर्स की तरह तापमान होता है, और गर्म हीट एक्सचेंजर ठंडा होने लगता है, क्योंकि ध्वनिक लहर इससे गर्मी ऊर्जा को हटा देती है। प्रयोग में, इस तरह से प्राप्त अधिकतम शीतलन 10 डिग्री था।

स्टार्टअप पर मुझे जो आश्चर्य हुआ वह यह था कि डिवाइस के काम करने के लिए पूर्ण रूप से कसाव महत्वपूर्ण नहीं है। यही है, पहली शुरुआत में, जिन ट्यूबों को बफर टैंक और दबाव संवेदक को जोड़ा जाना चाहिए, वे प्लग नहीं किए गए हैं। दो छेदों में से प्रत्येक का व्यास लगभग 2.5 मिमी था। यही है, इंजन पूरी तरह से रिसाव रहित था, और यह अभी भी इसे सफलतापूर्वक शुरू करने और चलाने से नहीं रोकता था। एक भी ट्यूब में उंगली ला सकता है और हवा के कंपन को महसूस कर सकता है। जब नलियों को प्लग किया गया, तो गर्म हीट एक्सचेंजर्स का तापमान काफी (20-30 डिग्री तक) गिरने लगा और ठंड का तापमान 5-10 डिग्री तक बढ़ गया। यह प्रत्यक्ष प्रमाण है कि सीलिंग के दौरान, आवास के अंदर ध्वनिक ऊर्जा बढ़ जाती है और इस प्रकार ऊष्मागतिक प्रभाव के कारण हीट एक्सचेंजर्स के बीच गर्मी हस्तांतरण बढ़ जाता है।

फिर, कई चिंतित थे कि ऑपरेशन के दौरान इंजन बहुत जोर से होगा। वास्तव में, आप ऐसा सोच सकते हैं, क्योंकि गुंजयमान यंत्र में मापी गई ध्वनि की मात्रा 171.5 डेसिबल थी। लेकिन पूरी बात यह है कि पूरी लहर इंजन के अंदर घिरी हुई है और वास्तव में यह इतनी नीरव है कि इसका काम बाहरी रूप से केवल मामले के एक कंपन से निर्धारित किया जा सकता है।

परियोजना में शामिल होने के लिए आमंत्रण

मैं सोल-एन इंजीनियरिंग क्लब में, एंगेल्स में थर्मोकेस्टिक्स की मदद से बनाता हूं। जो रचनात्मकता की इस दिशा से प्रेरित हैं और जो भविष्य में जुड़ना चाहते हैं, वे व्यक्तिगत संदेशों में लिखें कि आप किस शहर से हैं।