100-годишно изобретение на Никола Тесла притежава нереализиран потенциал
Никола Тесла се трансформира от подценен талант в национален воин и откривател, с който всеки актуален инженер би желал да бъде асоцииран. Въпреки това неговите хрумвания са толкоз разнородни, че някои от тях остават едва известни даже през днешния ден, в това число така наречен „ клапан-тръба “, който употребява вибрациите, с цел да изпомпва гориво или други течности. Сега ново проучване демонстрира, че това негово изобретение, патентовано преди 101 години, определено има неосъществен капацитет.
Устройството, известно като Клапан на Тесла, употребява поредност от взаимосвързани очертания, с цел да разрешава на течностите да се придвижват в една съответна посока, като противоположният теч е неосъществим. Клапанът-тръба не разполага с движещи се елементи и е доста по-устойчив от общоприетите изобретения от този вид. Оригиналният дизайн е въодушевил голям брой фалшификати, като някои хора даже вършат опит да подобрят творението на Тесла. В YouTube могат да бъдат видени и редица видео клипове, в които запалянковци изясняват по какъв начин работи. Изглежда обаче никой не е съумял да осъзнае какъв брой потребен в действителност би могъл да бъде този на пръв взор простоват патент.
„ Впечатляващо е, че това 100-годишно откритие към момента не е изцяло разбрано даже и през днешния ден и би могло да откри приложение в актуалните технологии по способи, за които даже не сме подозирали “, разяснява доктор Лейф Ристроф, доцент в Института по математически науки на Нюйоркския университет.
Ристорф оглавява поредност от опити, осъществени върху първообраз, основан по истинския дизайн на Тесла. В рамките на тях откривателите се пробват да прекарат течности и в двете направления при разнообразни скорости и вискозитети (съпротивление на течността). В Nature Communications Ристорф и съавторите му пишат, че когато дебитите са ниски, няма разлика в съпротивлението при придвижването на течността и в двете направления на поток. Над избрана скорост обаче е съвсем невероятно да се реализира противоположен поток на течността. Нещо повече – при подобаващото налягане е изцяло допустимо е да се реализиран и доста по-високи скорости на потока.
Ето по какъв начин течността минава през Клапана на Тесла от ляво надясно при ниски (а) и високи (b) скорости и от дясно наляво (т.е. наобратно) при ниски (c) и високи (d). Източник: Nguyen et al./Nature Communications
Как се реализира всичко това? Генерирането на турбулентност при противоположна посока на притоците „ запушва “ тръбата с вихри и подриващи течения, изяснява Ристоф. „ Освен това турбулентността поражда при доста по-ниски скорости на потока, в сравнение с в миналото са били следени до момента за тръби с по-стандартни форми - до 20 пъти по-ниска скорост от елементарната турбуленция в цилиндрична тръба или водопровод. “
Множество технологии действат добре в среди, в които потокът е непрекъснат, само че се провалят, когато се намесят разнообразни осцилиращи сили. Ето за какво доста от новаторските хрумвания за преодоляване на силата напразно и вълните се провалят. Клапанът на Тесла работи таман по противоположния метод – той се показва по-добре в обстановки, когато течността през него минава на тласъци. На процедура той преобразува вариациите в непрекъснат поток.
„ Според нас точно това е имал поради Тесла за устройството, защото е мислил за аналогични интервенции с електрически токове – споделя още Ристроф. - Всъщност той е прочут най-много с това, че е изобретил AC мотор, както и AC-DC преобразувател. “
При по-ниски скорости течностите могат да минават през Клапана на Тесла и в двете направления. Съпротивлението обаче се усилва, в случай че потокът е по-бърз. Източник: Nguyen et al/Nature Communications
Източник: IFLScience
