Именно так я себе и представляю этот процесс.
Кроме одной детали.
Это если ТА выполнен в виде куска пористого материала с настолько тонкими порами, что в них сконденсировавшаяся жидкость будет удерживаться капиллярными эффектами.
Но можно сделать ТА более разреженным, например, в виде не очень плотного мотка тонкой проволоки или стружки (интересны в этом плане алюминиевые фильтры от кухонных воздухоочистителей). Так, чтобы металл не был сконцентрирован в малой части объема ПП, а был максимально распределен по объему ПП, исключая объем, необходимый для хода мембраны. Тогда не будет накопления и удержания жидкости, все будет испаряться, рабочим объемом ПП будут промежутки между волокнами металла. А запас жидкости будет в блюдечке с нагревателем внизу на дне ПП.
После включения, когда испарится запланированное количество жидкости, пары вытеснят из ПП жидкость в сильфон, мембрана уйдет в среднее положение, датчик объема отключит нагреватель.
Мы имеем мембрану в среднем положении, влажный ТА, заполненный парами объем ПП, запас жидкости в испарителе – и все это хозяйство прогрето до температуры фазового перехода. Ну и еще холодная жидкость в сильфоне.
При первом же движении динамика наружу испарится еще какое-то количество жидкости из запаса в испарителе.
При последующем движении внутрь пары, занимающие объем, равный объемному смещению диффузора (в обе стороны) сконденсируются и осядут на поверхности ТА. Если при этом амплитуда движений диффузора была максимальной, то это количество конденсата – максимум, который ТА должен быть способен удержать на своей поверхности за счет сил поверхностного натяжения.
При таком техническом решении отдельный дополнительный теплоотвод не нужен (если только динамик не 500 ватт), мощность нагревателя будет минимальна, в устоявшемся рабочем режиме он будет восполнять только тепло, рассеивающееся через стенки.
Чтобы перейти к количественной оценке, надо знать жидкость. Исходя из диаметра и хода диффузора, считаем объем паров, конденсирующихся за один период колебаний, умножаем на плотность насыщенных паров – получаем массу, умножаем ее на удельную теплоту парообразования – получаем количество теплоты, которое должен поглотить ТА, делим на теплоемкость алюминия – получаем массу ТА. Делим массу ТА на плотность алюминиевой стружки – получаем максимальный объем ПП (плюс еще двойное объемное смещение диффузора). Умножаем максимальный объем ПП на плотность насыщенных паров – получаем массу жидкости, которую должно вместить блюдечко с испарителем. Отнимаем от объема ПП половину объемного смещения мембраны – получаем объем жидкости в сильфоне, из которого будет заполняться объем ПП после выключения (плюс еще про запас).
Вот и все ноу-хау. Но это наше хау и оно может отличаться от авторского.
Кроме одной детали.
| Цитата |
|---|
| Часть конденсата поглотится внутрь тела и выпадет из кругооборота. Его потерю должен восполнить испаритель. |
Но можно сделать ТА более разреженным, например, в виде не очень плотного мотка тонкой проволоки или стружки (интересны в этом плане алюминиевые фильтры от кухонных воздухоочистителей). Так, чтобы металл не был сконцентрирован в малой части объема ПП, а был максимально распределен по объему ПП, исключая объем, необходимый для хода мембраны. Тогда не будет накопления и удержания жидкости, все будет испаряться, рабочим объемом ПП будут промежутки между волокнами металла. А запас жидкости будет в блюдечке с нагревателем внизу на дне ПП.
После включения, когда испарится запланированное количество жидкости, пары вытеснят из ПП жидкость в сильфон, мембрана уйдет в среднее положение, датчик объема отключит нагреватель.
Мы имеем мембрану в среднем положении, влажный ТА, заполненный парами объем ПП, запас жидкости в испарителе – и все это хозяйство прогрето до температуры фазового перехода. Ну и еще холодная жидкость в сильфоне.
При первом же движении динамика наружу испарится еще какое-то количество жидкости из запаса в испарителе.
При последующем движении внутрь пары, занимающие объем, равный объемному смещению диффузора (в обе стороны) сконденсируются и осядут на поверхности ТА. Если при этом амплитуда движений диффузора была максимальной, то это количество конденсата – максимум, который ТА должен быть способен удержать на своей поверхности за счет сил поверхностного натяжения.
При таком техническом решении отдельный дополнительный теплоотвод не нужен (если только динамик не 500 ватт), мощность нагревателя будет минимальна, в устоявшемся рабочем режиме он будет восполнять только тепло, рассеивающееся через стенки.
Чтобы перейти к количественной оценке, надо знать жидкость. Исходя из диаметра и хода диффузора, считаем объем паров, конденсирующихся за один период колебаний, умножаем на плотность насыщенных паров – получаем массу, умножаем ее на удельную теплоту парообразования – получаем количество теплоты, которое должен поглотить ТА, делим на теплоемкость алюминия – получаем массу ТА. Делим массу ТА на плотность алюминиевой стружки – получаем максимальный объем ПП (плюс еще двойное объемное смещение диффузора). Умножаем максимальный объем ПП на плотность насыщенных паров – получаем массу жидкости, которую должно вместить блюдечко с испарителем. Отнимаем от объема ПП половину объемного смещения мембраны – получаем объем жидкости в сильфоне, из которого будет заполняться объем ПП после выключения (плюс еще про запас).
Вот и все ноу-хау. Но это наше хау и оно может отличаться от авторского.