Termoakustyka

Termoakustyka – dział fizyki badający wzajemny wpływ fal akustycznych i przepływu ciepła.

Podział

Termoakustyka dzieli się na dwa zasadnicze zagadnienia:

• generację drgań akustycznych wywoływanych gradientem temperatury (silniki),
• wywoływanie gradientu temperatury z wykorzystaniem fali akustycznej (chłodziarki).

Aktualny stan wiedzy pozwala na budowę urządzeń chłodniczych w skali przemysłowej pozwalających nawet skraplanie gazu ziemnego.

Urządzenia termoakustyczne

Wyróżnia się dwa rodzaje urządzeń termoakustycznych:

• urządzenia termoakustyczne z falą stojącą;
• urządzenia termoakustyczne z falą biegnącą.

Urządzenia termoakustyczne z falą stojącą

Urządzenia termoakustyczne z falą stojącą charakteryzują się tym, że fala akustyczna w nich się pojawiająca jest falą stojącą - realizowane jest to przez odpowiednie dobranie wielkości rezonatora (w tym wypadku najczęściej długości rury rezonansowej). W przypadku silnika termoakustycznego wewnątrz rury rezonansowej znajduje się: górne źródło ciepła, regenerator (wymiennik regeneracyjny), dolne źródło ciepła, które łącznie wytwarzają falę akustyczną. W przypadku urządzenia chłodniczego wewnątrz rury rezonansowej znajduje się: źródło fali akustycznej, górne źródło ciepła, regenerator, dolne źródło ciepła, które łącznie umożliwiają transport ciepłą z ośrodka zimniejszego do ośrodka cieplejszego. Źródłem fali akustycznej może być:

• głośnik elektromechaniczny
• silnik termoakustyczny

ze względu na wyższą efektywność przetwarzania energii elektrycznej na falę akustyczną częściej jest stosowane to drugie rozwiązanie - czyli wykorzystanie silnika termoakustycznego.