Мысли о термоакустике

То, что не подходит под другие описания
Ответить
БудДен
Сообщения: 3069
Зарегистрирован: 07.10.18 14:01

Мысли о термоакустике

Сообщение БудДен » 07.03.26 10:36

В попытке улучшить свою вокальную кабинку начал слегка разбираться в акустике. До полного понимания вопроса далеко, но тут в памяти всплыли термоакустические Стирлинги и они меня зацепили. Чтобы они меня отпустили, буду сразу писать все мысли, как их улучшить. На данный момент:

* методическая ошибка состоит в том, что сначала делают самозапускающийся генератор звука, а уже потом - двигатель. В автомобиле двигатель не самозапускающийся, и двигатель Стирлинга - тоже. Надо сразу делать двигатель со стартёром. Тогда выбор режимов колебаний будет больше. А то они ведь ждут по 10 минут, пока их двигатель прогреется и начнёт звучать. Абсурд.

* согласно сведениям от ИИ (наверное, он прочитал книжку, как сумел), КПД в 40% от Карно было достигнуто только один раз и больше не воспроизводилось. Похоже, что изобретатели просто приврали. Сбавляем степень оптимизма. В обычном Стилинге, как мы слышим, тоже якобы достижим КПД цикла Карно - на самом деле 50% от Карно - это то, к чему надо долго идти. А 100% от Карно абсолютно недостижимо в Стирлинге.

* явной проблемой является нагреватель. Это на лабораторных стендах можно намотать нихром где надо. В реальном двигателе нагреватель - это одна из самых сложных деталей. У меня есть ответ: нагревателем должна быть инерционная труба, надо организовать поток РТ к верхней части регенератора так, чтобы регенератор всё время подзаряжался. В этой ситуации будет даже интересно. То же и с холодильником. Но это надо делать сразу, а не откладывать на потом.

* чтобы теплообменник работал лучше, он должен работать медленнее. Для этого надо снижать частоту.

* чтобы снизить частоту, можно заменить какие-то части на мембраны. Мембраны же всё равно понадобятся, чтобы снять мощность. Они же могут быть и в роли резонатора. Единственное, могут быть проблемы с конструктивом мембраны, т.к. в трубе поток узкий и быстрый, а мембрана должна быть плоской и с малой амплитудой. На преобразовании геометрии потока огребём больших потерь. Может быть, их можно решить, если в роли мембраны будет выступать цилиндр (кусок камеры от велосипеда, условно). Он будет раздуваться и сдуваться и не будет проблемы. И обклеить его катушками. Ну или множество отдельных маленьких мембранок, расположенных по стенкам (шестиугольной) трубы.

* в российской статье регенератор сделан из бронзовых сеток. Это выглядит как ошибка, у такого регенаратора большая теплопроводность от нагревателя к холодильнику. Надо из нержавейки. Если он из нержавейки не работает и из бронзы - работает, значит проблемы где-то глубже.

* вообще, регенератор из фольги имеет более низкое гидравлическое сопротивление, надо его пробовать. Разница примерно как для преодоления водной преграды между лодкой и мячиком для фитнеса, т.е. огромная. Но там не всё однозначно - недостатки тоже есть.

* поскольку это Стирлинг, у него два поршня. В российской статье описана деталь "суппрессор" - вместо неё можно попытаться поставить мембрану, подобную вытеснителю, и получить второй рычаг для управления двигателем. Если не выходит преобразовать геометрию потока - то хот я бы много мембранок на стенах шестиугольной трубы, влиять на частотную характеристику трубы так получится.

Дарю эти идеи человечеству.

Ответить