Сборник самодельных технических устройств для проведения физических и инженерных опытов - страница 5

Шрифт
Интервал


Нагревательный элемент: мелкая металлическая сетка (например, из нержавеющей стали), закреплённая внутри трубки на расстоянии L/4 от её нижнего конца;

Источник тепла: пламя спиртовки или газовой горелки, подведенное снаружи к сетке через стекло (или с использованием открытого торца трубки, в случае отсутствия герметичности);

Условия: вертикальное положение трубки, помещение без сквозняков.



Рис. № 5. Тепловой автогенератор звука Рийке из стеклянной лампы дневного света.

Результаты

После 10–20 секунд прогрева сетки наблюдалось возникновение громкого однотонного звука.

Характер акустического сигнала – устойчивый низкий гул, похожий на звучание органной трубы.

Эффект возникает исключительно при достаточной длине трубки – желательно от 1 метра и выше.

В более коротких трубках (менее 0,7 м) возбуждение автоколебания сложно или невозможно: резонанс ограничен, тепловой вклад недостаточен.

Выводы

Прибор Рийке – уникальное демонстрационное устройство, наглядно иллюстрирующее взаимосвязь между теплом и звуком.

Он способен генерировать звук только за счёт тепловой энергии, без электрических схем и движущихся частей.

При соблюдении условий (достаточная длина трубки, правильное размещение нагревателя, устойчивый поток воздуха) эффект возникает стабильно.

4. Генератор тумана для визуализации вихревых течений

Изготовлена в 1999 году для проведения ОКР

Генератор тумана разработан для наглядного отображения вихревых и ламинарных течений воздуха или газа в различных аэродинамических и гидродинамических экспериментах. Туман служит в качестве пассивного индикатора потока: рассеиваясь в воздухе и перемещаясь вместе с потоком, он позволяет визуализировать структуру течения (вихри, границы перехода от ламинарного потока к турбулентному и т.д.).

Конструкция

– Основной элемент – ТЭН (трубчатый электронагреватель) U-образной формы, рассчитанный на напряжение 220 В. Он обеспечивает необходимую температуру для испарения жидкости.

– Нагревательная часть обмотана медной трубкой (диаметром 5 мм) по длине ТЭНа. Это обеспечивает максимально равномерный и стабильный подогрев жидкости, проходящей внутри трубки, без перегрева и образования капель.

– Жидкость для генерации тумана (обычно это гликоле содержащая дым-жидкость, используемая в сценических или концертных дым-машинах) подаётся в трубку с помощью бачка-резервуара, встроенного насоса и тонкой подачи через штуцер. В качестве подающего насоса удобно использовать готовый насос от автомобильной системы омывателя лобового стекла.