Was ist Thermoakustische Wärmekraftmaschine?

Heute werden wir über thermoakustische Motoren sprechen, die auch "TA-Motoren" genannt werden. Sie sind thermoakustisch Geräte, die Schallwellen mit hoher Amplitude verwenden, um von einem Ort zum anderen zu pumpen . Verwenden Sie eine Wärmedifferenz, um Arbeit in Form von Schallwellen zu erzeugen (diese Wellen können dann wie ein Mikrofon in elektrischen Strom umgewandelt werden).

Diese Geräte können so ausgelegt werden, dass sie entweder eine stehende Welle verwenden oder eine Wanderwelle.
a. stehende Welle

(Animation einer stehenden Welle (rot), die durch die Überlagerung einer linken Wanderwelle (blau) und einer rechten Wanderwelle (grün) entsteht)
B. Wandernde Welle

Im Vergleich zu Dampfkühlschränken haben thermoakustische Kühlschränke kein Kühlmittel und wenige bewegliche Teile (nur der Lautsprecher) und benötigen daher keine dynamische Abdichtung oder Schmierung.

Wie funktioniert eine hermoakustische Wärmekraftmaschine?
Unten ist eine einfache schematische Darstellung eines TA-Motors . Der Wärmetauscher hat eine heiße Seite, die Wärme zu oder von einem heißen Wärmereservoir leitet – und eine kalte Seite, die Wärme zu oder von einem kalten Wärmereservoir leitet.

^{Erfahren Sie in diesem YouTube-Video mehr darüber, wie es funktioniert.}

^{Wie wird ein Stirlingmotor mit hermoakustischer Wärme betrieben?}

Die Wärme muss genau dort aufgebracht werden, wo das Gewebe im Inneren des Rohrs endet. Wenn sich die Luft in der Röhre erwärmt, dehnt sie sich aus und kühlt ab, dann erwärmt sie sich erneut und der Zyklus wiederholt sich. Am Anfang ist die Luft nicht heiß genug, sodass die Schwingung langsam und schwach ist. Wenn die Frequenz der Schwingung vom Schwungrad angepasst wird, beginnt es sich zu drehen. Wenn mehr Wärme zugeführt wird, erhöht sich die Frequenz im Motor.



Wann wurde die hermoakustische Wärmekraftmaschine erfunden?

Es war seit 1887 in die Geschichte eingegangen, als Lord Rayleigh die Möglichkeit diskutierte, Wärme mit Schall zu pumpen. Bis zu Rotts Arbeit im Jahr 1969 wurde wenig weiter geforscht. Später entdeckte Pieter Rijke eine Röhre, die etwas Wärme in akustische Energie umwandeln kann. Er nannte es "Rijke-Röhre".
Ein älterer thermoakustischer Heißluftmotor, bei dem der Lautsprecher durch einen Arbeitskolben ersetzt wird, ist der Lamina Flow Motor oder Lamina Flow Beta Stirling Motor.

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