Lunatic Asylum

Obsidian Aerosystems испытывает термоакустический двигатель который хочет приделать к дронам. В обычном тепловом двигателе газ расширяется и толкает поршень либо лопатки турбины. В термоакустическом двигателе роль механического рабочего органа выполняет колеблющийся столб газа внутри резонатора. Основные компоненты: — трубчатый или кольцевой резонатор; — рабочий газ — воздух, азот, гелий, аргон или их смесь; — горячий и холодный теплообменники; — пористый регенератор либо пакет тонких каналов; — устройство отбора акустической мощности. При сжатии акустической волной газ нагревается, а при расширении охлаждается. Если тепло подводится и отводится в правильные моменты относительно изменения давления, температурный градиент начинает усиливать колебания. После достижения критической разницы температур случайные возмущения превращаются в устойчивую резонансную волну. Амплитуда растёт до тех пор, пока создаваемая теплом акустическая мощность не сравняется с нагрузкой и внутренними потерями. Упрощённо цикл выглядит так: 1. Газ сжимается возле горячей части регенератора. 2. В момент высокого давления он получает дополнительное тепло. 3. Нагретый газ расширяется и совершает больше работы, чем было затрачено на сжатие. 4. Возле холодной части газ отдаёт тепло и возвращается в исходное состояние. Получается тепловой двигатель, где рабочее движение имеет форму не вращения вала, а периодических изменений давления и расхода газа. Существуют две основные архитектуры: — В двигателе со стоячей волной давление и скорость газа сдвинуты по фазе примерно на 90°. Конструкция сравнительно проста, но термодинамический цикл не очень близок к обратимому, поэтому эффективность обычно ограничена. — В двигателе с бегущей волной давление и движение газа согласованы так, что процесс приближается к циклу Стирлинга. Такие системы потенциально эффективнее и могут запускаться при меньшем отношении температур, но требуют более сложного кольцевого акустического тракта, точной настройки импеданса и подавления паразитного среднего течения газа — так называемого потока Гедеона. Обычный блокер - низкая эффективность такой схемы. В плюсы записывают малое число деталей.