نگاه اجمالی

سیستم تبریدی که با صوت کار می‌‌کند، می‌‌تواند منجر به ساخت نسل جدیدی از یخچالها و دستگاههای تهویه مطبوع شود که در آنها آسیبی که گازهای مورد مصرف به سیستمهای فعلی به لایه اوزن زمین وارد می‌‌کنند، مرتفع خواهد شد. اساس این سیستمها موتور ترموآکوستیک (گرما صوتی) است. در این موتور امواج صوتی پرانرژی باعث نوسان گازهای خنثی می‌‌شوند بطوری که این گازها می‌‌توانند محیط اطراف را سرد یا گرم کنند.

هدف از ساخت سیستم سرمایش صوتی

هدف از طراحی این سیستم استفاده از آن در شرایط میکروگرانی (گرانی یا ثقل بسیار کم) فضا است، جایی که سیستمهای عادی قادر به کار نیستند. اولین واحد تبرید (سرمایش) به تازگی دوره آزمایش شش روزه خود را به پایان رساند و به گفته پژوهشگران ، دقیقا به همان صورت که پیش بینی شده بود، کار کرده است. این دستگاه به عنوان بخشی از برنامه آزمایشی فضایی نیروی هوایی ایالات متحده آمریکا بر روی فضاپیمای شاتل به فضا برده شد.

ساختمان سیستم سرمایش صوتی

هسته اصلی یخچال صوتی ، بلندگوی ویژه‌ای است که محرک آکوستیک نام دارد. وقتی پالسهای الکترونیکی از آهنربا و کویل صدا به دیافراگم محرک یا پیستون ، برخورد می‌‌کنند، باعث ارتعاش آن و در نتیجه تولید امواج صوتی پرانرژی می‌‌شوند. این صدا آنقدر بلند است که اگر امواج صوتی در یک لوله صلب و بدون ارتعاش محبوس نبودند، شدت صوتی (160 دسی بل) معادل صدای پرتاب موشک ساترن 5 بود که در فاصله یک کیلومتری سکوی پرتاب به گوش می‌‌رسید. این لوله ، حاوی خطوطی از گازهای خنثی ، نظیر هلیوم همراه با گزنون یا آرگون است.

همچنین یک نوار پلاستیکی به عرض 8 سانتی متر و طول 3 متر با تکه‌هایی از نخ نایلونی که به صورت پله‌های نردبان در عرض نوار قرار گرفته‌اند، در داخل لوله گذاشته شده است. این نوار پلاستیکی به صورت کلافی استوانه‌ای پیچیده شده که دودکش نامیده می‌‌شود. تکه‌های نخ ، نقش جدا کننده را دارند و اجازه می‌‌دهند که مولکولهای گاز در فضای باریک بین لایه‌های پلاستیک بالا و پایین بروند.

مکانیزم سیستم سرمایش صوتی

مولکولهای گاز وقتی فشرده می‌‌شوند، داغ می‌‌شوند و هنگام انبساط ، خنک می‌‌گردند. امواج صوتی از نوع طولی هستند و بر اثر حرکت امواج به سمت پایین لوله ، همزمان با فشردگی و انبساط موج ، اتمهای منفرد به سمت بالا و پایین نوسان می‌‌کنند. اتمی‌ که در یک محل و دمای معین قرار دارد، بر اثر رسیدن موج به آن فشرده و داغ می‌‌شود. مقداری از این آزمایش‌های مربوط به گرما به دیواره پلاستیکی منتقل می‌‌شود.

با ادامه حرکت موج ، اتم به سمت پایین کشیده می‌‌شود و از محل اولیه‌اش نیز پایینتر می‌‌آید، در نتیجه این انبساط ، اتم سرد می‌‌شود و به دمایی کمتر از دمای اولیه‌اش می‌‌رسد. در این حالت اتم از پلاستیک اطراف خود مقداری گرما جذب می‌‌کند و با رد شدن موج به وضعیت و دمای اولیه‌اش بر می‌‌گردد. تمام اتمهای موجود در دودکش همین روند را دنبال می‌‌کنند: به سمت بالا حرکت و آزمایش‌های مربوط به گرما را به پلاستیک منتقل می‌‌کنند و سپس پایین می‌‌آیند و آزمایش‌های مربوط به گرما را از پلاستیک جذب می‌‌کنند به این ترتیب آزمایش‌های مربوط به گرما در پلاستیک به سمت بالا منتقل شده و پایین لوله خنک می‌‌شود.

مشکلات سیستم سرمایش صوتی

با وارد شدن واحدهای صوتی به حیطه لوازم خانگی ، باید مسائل فنی که بطور عمده به بازده سیستم مربوط می‌‌شوند، حل گردند. یکی از پژوهشگران دانشکده تکمیلی دریایی در مونتری کالیفرنیا در مورد سیستمهای سرمایش صوتی می‌‌گوید: مشکل اساسی این تکنولوژی ، کمبود متخصص می‌‌باشد.

مباحث مرتبط با عنوان

• انواع یخچال
• تولید صوت
• دستگاه تهویه مطبوع
• سرمایش
• شدت صوت
• صوت
• گازهای خنثی
• لایه اوزن
• موتور آزمایش‌های مربوط به گرما صوتی
• موج صوتی
• یخچال صوتی