Así que tengo esta civilización que no tiene electricidad, pero tiene distribución de energía municipal a través de líneas de aire comprimido.
Ahora, puedes hacer muchas cosas útiles con aire comprimido. Incluso en el mundo real, las herramientas de aire comprimido son bastante comunes. Incluso puede usarlo para calefacción, a través de tubos de vórtice (no muy eficientes) o bombas de calor (mucho más eficientes), aunque se agradecerían sugerencias sobre mejores formas de proporcionar calor a través de aire comprimido.
Pero lo que no puedo entender es, ¿hay alguna forma práctica de producir luz directamente a partir de la energía del aire comprimido? ¿O estas personas simplemente se quedarán atrapadas usando lámparas de gas de estilo victoriano, con suministros municipales separados para aire comprimido y gas natural?
La compresión calienta las cosas.
El aire comprimido se calienta. La compresión de aire en el cilindro de un motor Diesel se utiliza para calentar el combustible hasta la ignición. El rey del azar aquí hizo un encendedor de acrílico transparente "slam rod". Cuando golpea el pistón y comprime el gas, se calienta lo suficiente como para hacer que la yesca de tela carbonizada que tiene allí brille. Es realmente excelente.
https://www.youtube.com/watch?v=SkWJdWGdgaM
El aire comprimido canalizado ya se calentó dondequiera que esté la fábrica, por lo que cuando dejes que se descomprima se enfriará. Pero si lo usa localmente para comprimir aire a presión atmosférica a temperatura ambiente, ese aire se calentará.
En la captura de pantalla, el brillo se debe a que la yesca de tela carbonizada está sobrecalentada por el gas comprimido caliente. Brilla tanto que se incendia (y verás en el video que es solo un poco de ceniza) Pero es una trampa tener luz solo de cosas que se queman, eso es una antorcha. ¿Cómo usar el calor de la compresión para hacer que algo brille sin quemarse? ¿Podemos mantenerlo brillando así?
Si calienta algo en ausencia de oxígeno, brillará pero no se quemará. Así es como funcionan las bombillas de luz incandescente: el filamento interior se calienta por una corriente eléctrica que lo atraviesa y brilla. Representado: bombilla incandescente de filamento de carbono .
Algunas bombillas incandescentes están llenas de vacío. Otros están llenos de gas inerte, como gases nobles o nitrógeno. La razón: sin oxígeno, el filamento no se quemará, sino que seguirá brillando.
¿Qué pasaría si hubiera un dispositivo como el King's Slam Rod que se comprimiera rápida y repetidamente? Básicamente, imagine un motor diésel transparente de 4 cilindros. La diferencia: el gas comprimido no contiene oxígeno. El nitrógeno se calienta igual de bien con la compresión, pero no sostiene la combustión. Una pieza de carbón en el cilindro no se quemará. Se calentará y brillará, como cuando golpeó el cilindro.
El aparato de iluminación que funciona según este principio tendrá varios cilindros transparentes/duraderos en una fila, impulsados por un eje de transmisión accionado por aire comprimido. El elemento del pistón en cada uno se calienta hasta que brilla intensamente por el nitrógeno comprimido repetidamente. El suave resplandor ilumina la habitación.
Molinos de pedernal y acero introducidos por Carlisle Spedding (1696-1755). Un disco de acero giraba a alta velocidad mediante un mecanismo de manivela. Presionar un pedernal contra el disco produjo una lluvia de chispas y una iluminación tenue. Estos molinos eran difíciles de usar y, a menudo, los manejaba un niño, cuya única tarea era proporcionar luz a un grupo de mineros.
Se usaron porque el inventor esperaba que las chispas de pedernal no encendieran el gas de la mina (estaba equivocado).
Use un pequeño motor de aire comprimido para girar esto y obtendrá luz.
(he was wrong)
¡y cómo!No me gusta la premisa de que la luz requiere calor. ¿Debe ser así?
Considere las bombillas de luz de neón. de http://www.instructables.com/id/Static-discharge-toy/
Una bombilla de neón contiene neón de baja presión y se enciende mediante una descarga eléctrica que la atraviesa. Será suficiente una carga estática causada por personas que arrastran los pies sobre una alfombra seca.
Sí, esta sociedad carece de electricidad. Entiendo que esto significa que carecen de generadores, dínamos, motores, luces eléctricas y transmisión eléctrica: electricidad actual.
La electricidad estática , sin embargo, es un animal diferente.
Tales de Mileto descubrió y describió la generación de cargas estáticas, que produjo frotando ámbar sobre la piel, esto en el 585 a. Aquí hay un sello que celebra a Tales y su descubrimiento.
Entonces, una luz sin calor: esta sociedad con experiencia en el uso de gas a presión no debería tener problemas para fabricar una bombilla que pueda contener neón de baja presión (u otro gas noble útil). Una rueda giratoria alimentada por aire comprimido o en el sitio de las bombillas genera una carga estática ( un generador electrostático ), que se permite ir a tierra a través de las bombillas.
Veo que un generador de electricidad estática (como frotar la bombilla con un suéter) también puede usarse para encender bombillas fluorescentes: esto también sin corriente eléctrica y sin exceso de calor.
El problema de generar luz es que se necesitan temperaturas muy altas para hacerlo. El aire excitado que emite luz en una vela o fogata está alrededor de 1000 C. Los filamentos de las bombillas están en el rango de 2500 C.
El problema con este tipo de temperaturas es que son difíciles de contener. Para un incendio, obviamente, hay algunas precauciones que deben tomarse para mantener las cosas que son inflamables lejos del fuego. Pero ni la antorcha, ni la vela, ni la linterna requieren ningún mecanismo complejo para manejar el 'combustible' de la forma en que lo hará cualquier tipo de mecanismo que involucre aire comprimido.
1000 C es bastante caliente. Por ejemplo, los aceros inoxidables (excepto los tipos muy caros) no están clasificados para 1000 C para uso intermitente. Seguramente hay materiales que pueden soportar tales temperaturas de forma rutinaria, pero son caros y difíciles de conseguir; los metales comunes simplemente no pueden soportar ciclos repetidos a esa temperatura.
Simplemente no puede enviar aire comprimido tan lejos sin perder la mayor parte de la presión. Cuando imagino aire a alta presión, estoy pensando en términos de la Marina con sistemas de 3000 psi. Esto es equivalente a 20 MPA o alrededor de 200 atms. A este ritmo, con una tubería de 1" (25 mm) y 10 m /min de flujo, perderá aproximadamente 0,04 psi por medidor. Ejecute un kilómetro de tubería y perderá 40 psi. Eso se acumulará rápidamente; y tenga en cuenta que la tubería de 1 "es enorme; mucho más grande que cualquier cosa que vemos en la Marina.
Dudo mucho que una estación generadora de aire comprimido pueda proporcionar aire comprimido incluso a una ciudad de tamaño mediano. Una gran ciudad necesitaría docenas de estaciones para proporcionar una presión satisfactoria.
Usar aire comprimido para hacer funcionar una fábrica parece legítimo. La distribución residencial de aire comprimido no parece práctica, y su uso para generar luz tiene importantes obstáculos materiales. Cualquier civilización capaz de crear los materiales necesarios probablemente ya debería haber descubierto la electricidad.
Bueno, al buscar una respuesta, encontré esta página de Wikipedia muy aplicable:
https://en.wikipedia.org/wiki/List_of_light_sources
Algunos útiles:
Reacciones biológicas o químicas, que podrían controlarse alterando el suministro de aire en un recipiente sellado. Básicamente algo así como una barra luminosa.
Triboluminiscencia: la acción mecánica que rompe los enlaces químicos puede liberar luz, lo que generalmente involucra la ruptura de cristales. El azúcar responde de esta manera, que es lo que hace que morder el verde invierno salvavidas en la chispa oscura. De manera similar, el cristal de cuarzo hará lo mismo, los indios Ute hicieron cocteleras de cuero llenas de piezas de un cuarto de galón que, cuando se agitaban, mostraban chispas visibles por la noche. La mayoría de estas reacciones no son muy brillantes.
Destello de argón : similar al calentamiento que hace que las cosas emitan luz, los gases nobles calentados, como el argón, liberarán una luz muy intensa. Se puede comprimir rápidamente para calentarlo, normalmente esto se hace con una pequeña carga explosiva. Un dispositivo de compresión bien diseñado posiblemente podría hacer esto repetidamente.
Cualquiera de los métodos que producen una fuente de luz corta e intensa podría ser más útil rodeándola con un material para absorber la luz y volver a emitirla durante un período de tiempo más largo o en una longitud de onda diferente, algo así como Florescencia o Fosforescencia .
Puede haber otra posibilidad, aunque muy complicada e ineficiente: Láseres dinámicos de gas. Con los gases correctos, una tobera en expansión y una cavidad resonante y una óptica, puede lograr una inversión de población mediante la expansión de esos gases. La eficiencia es de alrededor del 30 % (bueno para un láser en realidad), pero la luz obtenida suele estar en el rango infrarrojo para mezclas de gases comunes como CO 2 y nitrógeno, por lo que debe usar esa luz para calentar un filamento o excitar algunos sustancia química o cristal para producir luz visible, por lo que es probable que también haya una pérdida de energía en este paso. Teniendo en cuenta que las bombillas incandescentes tienen una eficiencia promedio del 5%, tal vez haya alguna forma de hacer que este sistema sea factible.
Aquí una "bio-luz impulsada por aire comprimido" que puede ser posible, pero no creo que nadie lo haya hecho todavía.
Me gusta esta pregunta y creo que tengo una solución inteligente utilizando el molino de pedernal mencionado anteriormente. Imagínese si quiere un pequeño frasco de vidrio de alrededor de 6 pulgadas de alto y aproximadamente 6 pulgadas de ancho, dentro de él hay una pequeña paleta con dedos de acero, digamos que hay 4 paletas en un patrón cruzado y cada paleta tiene 6 dedos pero están escalonados para que el los espacios de una paleta son donde están los dedos en la siguiente, alternando en cada paleta. Hay 2 tiras de pedernal en el frasco a cada lado, tal vez pegadas al costado o montadas en algún tipo de almohadilla para mantener la tensión en los dedos cuando se pasan por encima. El frasco se puede atornillar en un enchufe en el techo que tiene una pequeña turbina en la carcasa, de modo que cuando el aire pasa por las aletas, las paletas de acero giran contra las 2 varillas de pedernal creando una lluvia de chispas contenidas dentro del frasco de vidrio. podrían cambiarse fácilmente simplemente desenroscando el frasco, podrían atenuarse girándolo más despacio y crearían una buena manera para que las personas de su ciudad obtengan ingresos viniendo y vaciando estos frascos de los restos de pedernal ennegrecidos. Es cierto que no durarían mucho, pero sería barato reemplazarlos o podrían ser costosos de reemplazar y una casa con luces brillantes podría verse como rica en toda la ciudad.
El slam rod debe contener algún material combustible que inicie el fuego. El aire genera calor solo al comprimirse. Todo el calor se disipará a través de las tuberías una vez que se genere y transporte el aire comprimido. Una forma posible es que un compresor comprima aire localmente dentro de una tubería de metal. La relación de compresión debe ser lo suficientemente alta para calentar la tubería hasta que brille como una lámpara incandescente. Hay dos inconvenientes:
1- El compresor funciona con aire comprimido, por lo que en realidad debe comprimir aire en un tubo con un diámetro interior delgado. Entonces, usa su fuente de aire para encender una lámpara comprimiendo un volumen menor de aire.
2- El tubo debe ser lo suficientemente resistente para soportar altas presiones incluso en caliente, por lo que debe tener una pared gruesa...
¿Qué pasa con una linterna de manivela como la que guardan los preppers en sus bolsas de insectos? Cuanto más rápido giras el mango, más brillante brilla la luz. Debe tener algún tipo de magneto en él. Ahora, en lugar de girarlo a mano, ¿qué pasaría si lo integrara en su sistema neumático y hiciera que la presión del aire lo girara por usted? Cuanta más presión suministre, más rápido girará y más brillante brillará la luz.
Willk
logan r kearsley
Ville Niemi
AlexP
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Ville Niemi
John