Американские ученые пришли к выводу, что изобретенный Николой Теслой около ста лет назад клапанный канал гораздо более функционален, чем считалось ранее. Авторы воссоздали устройство, провели серию экспериментов и нашли новые потенциальные применения устройства. Статья опубликована в журнале Nature Communications.
Ученые из Нью-Йоркского университета исследовали устройство, созданное Николой Теслой в начале XX века, — клапанный канал. Он представляет собой разновидность обратного клапана, предназначенного для пропускания потока в одном направлении, при этом не содержит подвижных деталей, которые могут изнашиваться со временем. Авторы показали, что конструкция канала гораздо более функциональна, чем считалось ранее, и может использовать вибрации двигателя или других механизмов для перекачки топлива, хладоагентов или смазочных материалов.
«Примечательно, что это столетнее изобретение до сих пор не до конца изучено и может быть использовано в современных технологиях способами, которые еще не рассматривались, — отмечает соавтор исследования, доцент Нью-Йоркского университета Лейф Ристроф. — Хотя Тесла известен в основном как мастер электрических токов и электрических цепей, его менее популярная работа по управлению потоками жидкости действительно опередила свое время».
Принцип действия клапана заключается в том, что поток проходящей сквозь него жидкости разделяется на несколько разных. Их направляют так, что они гасят друг друга и сопротивление клапана в обратном направлении возрастает. Ученые воспроизвели конструкцию клапана и провели серию экспериментов, в ходе которых было измерено его сопротивление проходящему потоку в двух направлениях. При небольших расходах жидкости не было разницы в сопротивлении для прямого и обратного потоков, однако, когда скорость потока превосходила определенную величину, возникало сопротивление обратному потоку. Турбулентные токи, идущие в обратном направлении, закупоривали трубу. Кроме того, в клапане турбулентность возникает при скорости потока гораздо более низкой, чем в трубах другой формы.
Более того, ученые обнаружили, что клапан работал лучше, когда поток жидкости не был постоянным, а подавался в виде импульсов, которые клапан преобразовывал в постоянный выходной поток. Этот процесс имитирует действие преобразователей переменного тока в постоянный.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
