你的物理老师想必早就告诉过你内燃机依赖于连杆、阀、弹簧和活塞、汽缸等
等的复杂的部件组成的。但你听说过没有活塞的发动机吗？我们知道，发动机是靠
挤压喷入缸体的可燃混合气来完成做功的。现在科学家制造出了效率与内燃机相近
但不含运动部件的发动机。近期出版的《自然》杂志介绍了这一发明，它将热转变
为强的声波来压缩气体或驱动发电机。
该发明的思想来自RobertStirling发明的热机。Stirling热机有一个油缸，受
热空气在油缸中膨胀并驱动活塞。一旦受热气体工作完毕，便由一个“置换活塞”
来将气体压进第二个室腔中冷却，之后返回油缸循环利用。洛斯阿拉莫斯实验室的
物理学家认为他们可以利用声波来取消活塞。他们发明的台式发动机中含有一个谐
振器，即一个声波在其中以100赫兹的频率振动的管子。换句话说，气体分子在几厘
米的范围内高速往复运动，使管子每一点上的压力在每秒钟内发生100次升降变化。
声波还传播至另一个形状为闭合环、并与谐振器的一端相连的管子中。气体在管子
的某点上受热，每一次气体压力达到峰值时，气体可以膨胀运动至相邻的冷丝网叠
层中得到冷却。在声波循环的后半个阶段，冷却后的气体分子返回到管子中的受热
区域重新受热，开始新的循环，进一步利用声波。该发动机产生710瓦的声能，也浪
费掉了系统70％的热量，也就是说它的效率为30％。Swift说：“对第一次尝试来说，
我认为我们应该为此感到自豪。”宾夕法尼亚州立大学的声学研究者
StevenGarrett说，这一效率标志着一个“重要的突破”。他相信改进后的热声学
Stirling发动机能够比内燃机的效率更高，后者的效率最大为40％。Swift说，下一
步工作是制造规模大一些的发动机，利用声波产生的压力来液化目前在产油时“燃
烧”或浪费掉的气体，声能也被用来推拉磁铁周围的线圈发电。
（李虎军译自www．sciencenow．org）
看得懂或者有图的回一下 我好奇 |
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发表于 2006-9-1 13:22
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