모델용 태양광 엔진. 도면, 설명

모델용 태양열 엔진. 모델러를 위한 팁

모델링

선박이든 항공기 모델이든 모델 작업을 하는 동안 젊은 디자이너는 많은 질문을 해결해야 하며 그중 하나는 설치할 엔진입니다. 가장 단순한 것은 늘어난 고무 밴드 또는 꼬인 강철 스프링의 에너지로 구동되는 기계식입니다. 화학 소스(배터리 또는 축전지)와 소형 내연 기관으로 구동되는 소형 전기 모터는 이미 더 복잡한 설계입니다.

이러한 각 드라이브에는 장점과 함께 단점도 있습니다. 실제로 늘어난 고무나 꼬인 스프링의 에너지를 이용하는 엔진은 모델을 멈춘 후 다시 시동을 걸어야 한다. 전기 모터도 짧은 시간 동안 작동합니다. 배터리 또는 축전지가 "소진"되고 모델이 중지됩니다. 내연기관은 더 많은 주의가 필요합니다. 그리고 그것은 연료에 관한 것입니다. 연료가 있습니다-모델이 움직이고 있습니다. 아니오-멈춥니다.

그러나 아마도 이미 잊혀진 또 다른 모델 구동 방식이 있습니다. 기계적 에너지 저장, 화학적 소스 또는 휘발유가 필요하지 않습니다.

더운 날에는 직사광선이 흙 표면, 집 지붕, 도로의 아스팔트를 뜨겁게 달굽니다. 보이지 않는 열선은 공기와 물을 데우고 이 모든 것이 우리 주변에 있습니다. 다양한 메커니즘을 작동시킬 수 있는 에너지.

오늘 우리는 세 가지 특이한 엔진에 대해 알게 될 것을 제안합니다.

연료를 소비하지 않고도 각각 유용한 작업을 수행할 수 있습니다. 그러나 그것들이 영구 운동 기계라고 생각하지 마십시오. 이들의 활약 비결은 간단하다. 샤프트는 태양 광선의 에너지를 회전시킵니다. 중간 장치의 도움을 통해서만 태양 에너지가 기계 에너지로 변환되는 대부분의 알려진 태양열 설비와 달리 이러한 엔진에서는 "광 회전" 변환 주기가 한 설치에서 수행됩니다.

발명가 D. Pasechniuk가 제안한 가장 단순한 태양열 엔진을 고려하십시오. 사진을 봐. 외부가 검은색 페인트로 칠해진 원통형 용기가 견고한 스탠드에 장착됩니다. 직경이 다른 구멍이 끝 부분에서 절단됩니다. 내부에는 더 큰 구멍의 측면에서 두 개의 다중 블레이드 휠이 있는 로터가 삽입됩니다. 블레이드는 같은 방향과 같은 각도로 기울어져 있습니다. 로터 샤프트는 베어링에서 회전합니다.

모델용 태양광 모터

Pasechnyuk의 엔진은 이렇게 작동합니다. 용기의 검은 표면에 떨어지는 태양 광선은 내부의 공기를 가열합니다. 용기의 압력이 상승하면서 양쪽 바퀴의 내부에서 동일하게 작용합니다.

그러나 바퀴는 직경이 다릅니다. 따라서 큰 바퀴의 토크가 작은 바퀴의 토크보다 클 것입니다. 팬의 날개와 유사한 큰 바퀴의 날개는 용기에서 가열된 공기의 일부를 지속적으로 펌핑합니다. 그러나 자연은 공허함을 용납하지 않으므로 동시에 대기의 차가운 공기가 작은 바퀴를 통해 cocyd로 빨려 들어갑니다. 내부는 가열되어 다시 나오지만 반대쪽 끝에서 나옵니다. 그래서 팬처럼 이 무연료 엔진이 작동합니다.

그런 엔진을 아주 빨리 만들 수 있습니다... 예를 들어 토마토 페이스트로 만든 4-5 리터 용량의 깡통이 용기로 적합합니다. 한쪽 바닥에 직경 60-80mm의 구멍을 조심스럽게 자릅니다. 항아리의 내용물을 제거하십시오. 내부 벽을 철저히 헹굽니다. 다른 바닥에는 직경 30-40mm의 구멍을 뚫습니다. 항아리를 검게 칠하십시오. 평평한 구리 튜브를 사용하십시오. 그것에 주석 날을 납땜하십시오. 용기 내부에 블레이드가 있는 로터를 삽입합니다. 그 위에 베어링을 놓고 지지대에 고정하십시오. 엔진이 준비되었습니다.

T. Burov가 설계한 엔진에는 효율성이 있습니다. D. Pasechnyuk의 엔진보다 약간 높습니다. 작동 물질로 공기가 아닌 물을 사용합니다. 사진을 봐. 작동 원리는 가열 및 냉각의 영향으로 수증기의 탄성 변화를 기반으로 합니다. 튜브로 연결된 두 개의 캔으로 구성된 폐쇄 시스템을 고려하십시오. 예를 들어, 상단. 여기서 한 은행은 스크린 보호 아래 그늘에 있고 다른 은행은 태양 광선으로 비춰집니다. 광선은 벽의 검은 표면을 가열합니다. 항아리에 담긴 물의 온도가 올라갑니다. 물이 증발하기 시작하고 병 안의 압력이 증가합니다. 용기 소통의 법칙에 따라 가열된 용기와 아직 차가운 용기의 압력은 균형을 이루는 경향이 있습니다. 과도한 압력의 작용으로 가열 된 캔의 액체 일부가 튜브를 통해 차가운 캔으로 강제 배출됩니다. 용기의 물 재분배는 로터의 왼쪽이 오른쪽보다 무거워지는 불균형 상태로 이어집니다. 로터가 회전하기 시작합니다.

모델용 태양광 모터

즉석 자료로 이러한 엔진을 만들 수도 있습니다. 예를 들어 연유에서 깡통을 가져옵니다. 측면에 구멍을 만드십시오. 내용물을 비우고 항아리를 헹굽니다. 반대편에 또 다른 구멍을 만드십시오. 그런 다음 350mm 길이의 구리 튜브를 사용하십시오. 60mm 길이의 각 끝에 구멍을 뚫습니다. 중간에 튜브를 구부리고 끝을 항아리에 삽입하십시오. 두꺼운 땜납 층으로 캔에서 튜브의 입구와 출구를 조심스럽게 납땜하십시오. 항아리를 검게 칠하십시오. 튜브의 열린 끝 중 하나를 통해 400cm3의 물을 병에 붓습니다. 와이어 커터를 사용하여 튜브의 끝을 짜내고 평평한 조인트를 납땜하십시오.

로터는 이러한 방식으로 연결된 XNUMX쌍 또는 XNUMX쌍의 캔으로 조립됩니다. 굽힘 지점을 구리 샤프트에 납땜하십시오. 보호용 골판지 스크린을 위에 올려 놓으십시오. 엔진이 작동할 준비가 되었습니다.

태양 광선이 오른쪽에 있는 모든 캔의 표면을 비추도록 로터의 회전축을 설정합니다. 로터가 시계 반대 방향으로 회전하기 시작합니다.

그림자를 조정하려면 그림과 같이 화면을 회전하고 기울일 수 있습니다. 이렇게 하면 엔진 성능이 향상됩니다. 화면을 한 방향 또는 다른 방향으로 이동하여 로터의 회전 방향을 변경할 수 있습니다.

T. Burov 엔진의 출력은 대용량 캔의 XNUMX열 또는 XNUMX열 설계를 사용하여 크게 증가할 수 있습니다. 은행은 각각 (물론 열린 쪽에서) 태양 광선에 의해 고르게 가열되도록 배치해야합니다.

이미 고려한 두 개의 태양열 엔진과 달리 마지막 하나인 세 번째 것이 더 효율적입니다. 그의 프로젝트는 미국 과학자들에 의해 제안되었습니다.

이 엔진의 작동 원리는 내연 기관의 작동과 유사합니다. 그는 실린더와 피스톤을 모두 가지고 있지만 작동 피스톤 위의 상부 캐비티만 더 큽니다. 그는 또한 디스플레이서라고 하는 또 다른 피스톤을 가지고 있습니다. 사실, 피스톤보다 필터에 가깝습니다. 디스플레이서 상단은 검은색으로 칠해진 철망으로 덮여 있습니다. 이 경우 얇은 구리선으로 막힌 수직 원추형 드립이 있습니다. 피스톤과 디스플레이서 모두 막대로 플라이휠이 장착된 크랭크축에 부착됩니다. 이 엔진의 작동 유체는 태양열 광선에 거의 투명한 공기입니다.

엔진이 어떻게 작동하는지 이해하기 위해 디스플레이서가 하사점에 있고 피스톤이 상사점에 있을 때의 위치를 먼저 생각해 봅시다. 투명 돔을 자유롭게 통과하는 열선이 그리드에 떨어집니다. 그것은 열 에너지를 흡수하고 가열합니다. 그것과 함께 공기가 가열되어 돔과 그리드 사이의 공간을 채웁니다. 공기가 뜨거워지면 더 큰 힘으로 실린더 벽을 누르게 됩니다. 대기압은 아래에서 작동 피스톤에 작용하고 과도한 압력은 위에서 작용합니다. 결과적으로 작동 피스톤이 아래로 이동하고 디스플레이서가 위로 이동합니다. 가열된 공기는 디스플레이서의 금속 필터를 자유롭게 통과하고 열의 일부를 구리선에 방출합니다. 작업실의 부피가 증가하면 온도와 결과적으로 기압이 감소합니다. 이제 대기압이 아래에서 작동 피스톤에 작용하여 작동 챔버 내부의 압력을 약간 초과합니다. 피스톤이 위로 이동하기 시작하고 디스플레이서가 아래로 이동합니다. 작동 챔버에서 냉각된 공기는 가열된 구리 와이어를 통과하고 가열되어 돔 아래 공간을 채웁니다. 엔진이 원래 상태로 돌아가고 주기가 반복됩니다.

모델용 태양광 모터

그러한 엔진의 효율은 작습니다. 광속의 에너지를 집중시키기 위해 광학 렌즈나 거울 시스템을 사용하면 증가할 수 있습니다. 효율성이 높아집니다. 돔의 이중창을 사용하여 주변 공간으로의 열 손실을 줄이거나 수냉식을 사용하여 작업실의 온도차를 증가시키는 경우.

이 디자인의 엔진을 사용하여 XNUMX마력의 출력을 얻으려면 약 XNUMX제곱미터 크기의 거울 표면에서 "수집된" 광속을 투명 돔에 집중시켜야 합니다.

그래서 세 개의 태양열 엔진. 그들의 도움으로 XNUMX/XNUMX에서 XNUMX마력까지의 힘을 얻을 수 있습니다! 어디에서 사용할 수 있습니까? 물론 XNUMX차 엔진과 XNUMX차 엔진 모두 제조가 간단하기 때문에 선박 및 자동차 모델에 사용할 수 있습니다. 맑고 화창한 날에는 XNUMXg의 연료도 소비하지 않고 장난감 자동차, 트럭, 트랙터의 구동 바퀴뿐만 아니라 보트, 보트 및 선박 모형의 프로펠러와 블레이드도 회전할 수 있습니다. 미리 결정된 치수로 엔진을 올바르게 제조하는 것이 중요합니다.

저자: V.Zavorotov

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