ترموآکوستیک
این مقاله میتواند با ترجمهٔ متن از مقالهٔ متناظر در انگلیسی گسترش یابد. برای مشاهدهٔ دستورالعملهای مهم ترجمه روی [گسترش] کلیک کنید.
|
ترموآکوستیک (به انگلیسی:Thermoacoustics) برهمکنش بین تغییرات دما، چگالی و فشار امواج صوتی یا آکوستیک است. موتورهای حرارتی ترموآکوستیک را می‌توان به راحتی و با استفاده از انرژی خورشیدی یا گرمای زاید به حرکت درآورد و با استفاده از کنترل تناسبی کنترل کرد. موتورهای حرارتی ترموآکوستیک می‌توانند از گرمای موجود در دماهای پایین استفاده کنند و برای بازیابی گرما و کاربردهای نیازمند انرژی کم ایدئال هستند. اجزای موجود در موتورهای ترموآکوستیک معمولاً در مقایسه با موتورهای معمولی بسیار ساده‌تر هستند. این نوع از دستگاه‌ها به راحتی قابل کنترل و نگهداری هستند.
هنگامی که تیوب‌های شیشه ای نیمه مذاب به ظروف شیشه ای متصل می‌شوند، می‌توان اثرات ترموآکوستیک را مشاهده کرد. گاهی خود به خود صدایی بلند و یکنواخت تولید می‌شود. همچنین اگر یک طرف لوله فولادی ضدزنگ را در دمای اتاق قرار داد (دمای ۲۹۳ درجه کلوین) و طرف دیگر در تماس با هلیوم مایع در ۴٫۲ درجه کلوین باشد نیز می‌توان این اثر را مشاهده کرد. در این حالت نوسانات خود به خودی مشاهده می‌شود که به آن «نوسانات تاکونیس»[En ۱] می‌گویند.[۱] پایه ریاضیاتی ترموآکوستیک توسط نیکولاس روت[En ۲] بنیان‌گذاری شد[۲][۳] و بعدها، این رشته از کارهای جان ویتلی،[En ۳] سویفت و همکارانش الهام گرفت.[۴] دستگاه‌های ترموآکوستیک از نظر فناوری دارای این مزیت هستند که قطعات متحرک ندارند و این ویژگی آنها را برای کاربردهایی که قابلیت اطمینان از اهمیت کلیدی برخوردار است، جذاب می‌کند.[۵][۶]
جستارهای وابسته ویرایش
یادداشت‌ها ویرایش
- ↑ Taconis oscillations
- ↑ Nikolaus Rott
- ↑ John Wheatley
منابع ویرایش
- ↑ K. W. Taconis, J. J. M. Beenakker, A. O. C. Nier, and L. T. Aldrich (1949) "Measurements concerning the vapour-liquid equilibrium of solutions of He3 in He4 below 2.19 K," Physica, 15: 733-739.
- ↑ N. Rott, Damped and thermally driven acoustic oscillations in wide and narrow tubes, Zeitschrift für Angewandte Mathematik und Physik. 20:230 (1969).
- ↑ Rott, Nikolaus (1980). "Thermoacoustics". Advances in Applied Mechanics Volume 20. Advances in Applied Mechanics. Vol. 20. pp. 135–175. doi:10.1016/S0065-2156(08)70233-3. ISBN 978-0-12-002020-1.
- ↑ Wheatley, John (1985). "Understanding some simple phenomena in thermoacoustics with applications to acoustical heat engines". American Journal of Physics. 53 (2): 147–162. Bibcode:1985AmJPh..53..147W. doi:10.1119/1.14100.
- ↑ Swift, G. W. (1988). "Thermoacoustic engines". The Journal of the Acoustical Society of America. 84 (4): 1145–1180. Bibcode:1988ASAJ...84.1145S. doi:10.1121/1.396617.
- ↑ Waele, A. T. A. M. (2011). "Basic Operation of Cryocoolers and Related Thermal Machines". Journal of Low Temperature Physics. 164 (5–6): 179–236. Bibcode:2011JLTP..164..179D. doi:10.1007/s10909-011-0373-x.