Ученые наконец поняли принцип действия столетнего изобретения Николы Теслы

19 мая 2021, 17:06
Читати новину українською

Источник:

SciTech Daily

Группа исследователей из Нью-Йоркского университета изучила клапан, изобретенный инженером Николой Теслой век тому назад. Он функционален, эффективен и имеет ряд практических применений даже сегодня. Кроме того, ученые наконец поняли, как он работает.

Клапан Теслы представляет собой серию взаимосвязанных петель в форме капли. Он был разработан для пропускания потоков жидкости только в одном направлении. Конструкция не содержит подвижных частей, подверженных износу.

Интересно Работа более 55 часов в неделю вызывает сотни тысяч смертей ежегодно: исследование

Как работает изобретение Теслы

Ученые провели эксперименты и обнаружили, что клапан Теслы работает как переключатель. Если скорость потока низкая, жидкость может одинаково двигаться в одном направлении. Однако после достижения определенной пороговой скорости клапан начинает пропускать жидкость только в одном направлении.

Наши наблюдения показали, что турбулентность появляется внутри клапана значительно быстрее, чем в нормальных трубах любой формы, при скорости движения воды примерно в 20 раз меньше, чем это обычно происходит. Этот феномен позволяет очень гибко управлять потоками движения жидкостей, что имеет массу практических применений,
 – объясняют исследователи.

Работа клапана обеспечивается возникновением турбулентных потоков в обратном направлении, которые "закупоривают" трубку. Кроме того, турбулентность возникает при гораздо более низкой скорости, чем обычно, — в 20 раз меньше, чем в стандартной цилиндрической трубе.

Оказалось также, что клапан работает даже лучше, когда поток не является постоянным. Жидкость на входе может подаваться импульсами, а устройство преобразует эти порции в плавный и направленный выходной поток – так же, как в преобразователях переменного тока в постоянный, изобретением которого больше всего и известен Никола Тесла.

Изобретение Николы Теслы может стать альтернативой обычному обратному клапану, но будет гораздо меньше склонен к износу. Через века он может найти применение в помпах, двигателях и механизмах для перекачки топлива, масел и других жидкостей.