Quelltext der Seite Thermoakustik

Die '''Thermoakustik''' ist ein Spezialgebiet der [[Akustik]] und [[Thermodynamik]], welches sich mit thermischen Vorgängen und damit in Verbindung stehenden akustischen Wellen beschäftigt. Die Thermoakustik beruht auf dem ''thermoakustischen Effekt'', bei dem thermische Energie in Schwingungsenergie eines gasförmigen Mediums umgewandelt wird bzw. diese Schwingungsenergie in thermische Energie. Durch die Schwingungen des Mediums entstehen Druckänderungen, die unmittelbare thermodynamische Zustandsänderungen zur Folge haben.

== Geschichte ==
Eine möglicherweise erstmalige Beschreibungen des mit der Thermoakustik zusammenhängenden Effekts geht auf [[Bryan Higgins]] aus dem Jahre 1777 zurück. Er ließ eine Wasserstoffflamme in einem Glasrohr brennen. Die inhomogene Temperatur in der Glaswand soll zur Anregung deutlich hörbarer Schallwellen geführt haben, die von Higgins als „singende Flammen“ bezeichnet wurden.<ref name="WT_PhT_1">{{Literatur |Autor=Martin Altenbokum |Titel=Das Phänomen Thermoakustik |Sammelwerk=KI Kälte-Luft-Klimatechnik |Datum=2007-05 |Seiten=24–26 |Online=[https://www.ki-portal.de/wp-content/uploads/featured_image/24_26_wissen_altenbokum.pdf PDF]}}</ref>

Im Jahre 1859 stellte ''P. L. Rijke'' den nach ihm benannten Aufbau des [[Rijke-Rohr]]es vor, in dem die Gasflamme gegen ein beheiztes Drahtgitter ausgetauscht wurde.<ref name="WT_PhT_1" />

Die erste physikalische Erklärung geht auf [[John William Strutt, 3. Baron Rayleigh|Lord J.W.S. Rayleigh]] zurück. Er beschrieb den Effekt 1878 und 1896 jedoch nur qualitativ.<ref name="WT_PhT_1" /> In dieser Zeit wurde auch das [[Thermophon]], ein meist elektrisch betriebener thermisch-akustischer Wandler, entwickelt und untersucht.

Erst durch den Mathematiker ''N. Rott'' wurde in den Jahren 1969 bis 1978 in einer Reihe von Veröffentlichungen der Effekt auch quantitativ beschrieben. ''Rott'' bediente sich dabei elementarer Grundgesetze der Physik und Modellen der [[Fluiddynamik]] und [[Thermodynamik]]. Die Theorie wurde in den Jahren 1972 bis 1974 an der [[ETH Zürich]] verifiziert. Auf Grund der Arbeiten von ''Rott'' erlangte die Thermoakustik seit etwa 1980 ein weltweit hohes Interesse. Aktuelle Forschungs- und Entwicklungsarbeiten beschäftigen sich u.&nbsp;a. mit [[Kältemaschine]]n, die auf Basis des thermoakustischen Effektes arbeiten.<ref name="WT_PhT_1" />

== Anwendungen ==
* Kältetechnik<ref>{{Literatur |Autor=Martin Altenbokum |Titel=Das Phänomen Thermoakustik: Praktische Anwendungen Teil 2/2 |Sammelwerk=KI Kälte-Luft-Klimatechnik |Datum=2008-12 |Seiten=26–28}}</ref>

* Verbrennungsprozesse<ref>F. Joos: ''Technische Verbrennung. Verbrennungstechnik, Verbrennungsmodellierung, Emissionen.'' Springer, 2006, ISBN 3-540-34333-4.</ref><ref>[https://www.dlr.de/vt/en/desktopdefault.aspx/tabid-3081/4651_read-6746/ DLR: Arbeitsgebiet Thermoakustik. Untersuchung von Verbrennungsschwingungen mit phasenaufgelöster Diagnostik]</ref>

* Sensorik<ref>M. Glinka: ''Thermoakustische Ultraschall-Leistungsmesser: Modellierung und Experiment.'' [[Shaker Verlag]], 2002, ISBN 3-8322-0830-5.</ref>

== Einzelnachweise ==
<references />

[[Kategorie:Thermodynamik]]
[[Kategorie:Akustik]]