Окончательный двигатель низких эксплуатационных расходов

двигатель

Любой механик заднего двора скажет Вам, что двигатель внутреннего сгорания зависит от сложного множества прутов, клапанов, весны и другие компоненты. Теперь ученые построили двигатель, который это почти как эффективное — но не содержит жатвенных частей.

Изобретение, описанное в Природе этой недели и на недавней встрече, *, превращает тепло в интенсивные звуковые волны, которые могут сжать газы или производителей электроэнергии.Идея прибыла из двигателя тепла, изобретенного Робертом Стирлингом, механически одаренным преподобным, в 1816. Это состоит из цилиндра, в котором нагретый воздух расширяется для вождения поршня. Как только нагретый воздух сделал свою работу, он таранится во вторую камеру «displacer поршень», где он охлаждается и переработан назад в цилиндр.

Скотт Бэкхос и Грегори Свифт, физики в Лос-Аламосе Национальная Лаборатория в Нью-Мексико, думали, что они могли устранить поршни при помощи звуковых волн.Настольный двигатель состоит из резонатора, трубы, в которой звук резонирует в частоте 100 Гц. Другими словами, в каждом пункте трубы взлеты и падения давления 100 раз в секунду, поскольку газовые молекулы мчатся назад и вперед по нескольким сантиметрам. Звук также путешествует в другую трубу, сформированную как замкнутый контур и связанную с одним концом резонатора.

Однажды в трубе газ нагревается, и каждый раз пики давления, позволено расшириться в прилегающий стек холодной проволочной сетки, охлаждающей газ. Во время второй половины звуковой волны охлажденные газовые молекулы мчатся назад к горячей области в трубе, становятся горячими, и цикл начинается еще раз, усиливая звуковые волны. Двигатель генерирует до 710 ватт в звуковой энергии и тратит впустую приблизительно 70% тепла, добавленного к системе — эффективность 30%. «Для первой попытки я думаю, что мы должны очень гордиться ею», говорит Свифт.Эта эффективность представляет «главный прорыв», говорит исследователь акустики Стивен Гарретт из Университета штата Пенсильвания в Государственном колледже.

Он полагает, что улучшенные термоакустические Нетоксичные двигатели могли стать более эффективными, чем двигатели внутреннего сгорания, истратившие приблизительно в 40%-й эффективности. Следующий шаг, говорит Свифт, должен построить более крупные двигатели, использующие звуковое давление для сжижения газов, теперь «выгоревших» или тративших впустую, во время нефтедобычи. Акустическая энергия могла также использоваться, чтобы выдвинуть и потянуть катушку вокруг магнита и генерировать электричество, говорит он.

* Совместная 137-я Встреча Акустического Общества Америки и 2-го Соглашения европейской Ассоциации Акустики, объединяющей 25-ю немецкую Акустику Конференция DAGA, Берлин 14 — 19 марта.


4 комментария

Добавить комментарий