Изобретенному Николой Тесла 100 лет назад водяному клапану нашли применение

Исследование проверяет жизнеспособность запатентованного Теслой устройства 100-летней давности Новости

Клапан, изобретенный инженером Николой Тесла столетие назад, не только более функциональный, чем предполагалось ранее, но и имеет другие потенциальные применения сегодня, как обнаружила группа исследователей после проведения серии экспериментов по копированию конструкции начала 20-го века.

Результаты, опубликованные в журнале Nature Communications, предполагают, что устройство Теслы, которое он назвал «клапанный канал», могло использовать вибрации в двигателях и другом оборудовании для перекачки топлива, охлаждающей жидкости, смазочных материалов и других газов и жидкостей. Запатентованное устройство, теперь известное как Tesla Valve, вдохновило стратегии для направления потоков внутри потоковых сетей и контуров.

Клапан Теслы — серия взаимосвязанных петель в форме капли — был разработан для пропускания потоков жидкости только в одном направлении и без движущихся частей. Устройство обеспечивает четкий путь для прямых потоков, но для обратных потоков этот маршрут медленнее — но этот последний недостаток фактически указывает на потенциальную нереализованную выгоду в обстоятельствах, когда потоки необходимо контролировать, а не высвобождать.

Чтобы понять функциональность клапана, Ристроф и его соавторы, Куин Нгуен, аспирант по физике Нью-Йоркского университета, и Джоанна Абуэцци, студентка Нью-Йоркского университета на момент исследования, провели серию экспериментов в лаборатории прикладной математики Нью-Йоркского университета. Здесь они воспроизвели конструкцию клапана Tesla Valve и подвергли его испытаниям, в ходе которых было измерено его сопротивление проходящему потоку в двух направлениях.

В целом они обнаружили, что устройство работает как переключатель. При низких расходах нет разницы в сопротивлении для прямого и обратного потоков, но выше определенной скорости потока устройство резко «включается» и значительно сдерживает обратные потоки или сопротивляется им.

Кроме того, они обнаружили, что клапан работает даже лучше, когда поток не является постоянным — когда он приходит в виде импульсов или колебаний, которые устройство затем преобразует в плавный и направленный выходной поток. Это перекачивающее действие имитирует преобразователи переменного тока в постоянный, которые преобразуют переменный ток в постоянный.

Сегодня, учитывая способность клапана управлять потоками и создавать турбулентность на низких скоростях, Ристроф видит возможности для изобретения Теслы в начале 20-го века.

«Устройство Теслы — альтернатива обычному обратному клапану, движущиеся части которого со временем изнашиваются», — объясняет Ристроф. «И теперь мы знаем, что он очень эффективен при смешивании, и его можно использовать для управления вибрациями двигателей и механизмов для перекачки топлива, охлаждающей жидкости, смазки или других газов и жидкостей».

Газета «DAILY» — Новости Ростова-на-Дону