От х:

Днес в x:

19 °C

100-годишен патент на Никола Тесла се оказа полезен и днес

Клапан, изобретен от инженер Никола Тесла преди век, е не само по-функционален от реализираните по-рано, но има и други потенциални приложения днес, установи екип изследователи след провеждане на поредица от експерименти за възпроизвеждане на конструкцията му от началото на 20-ти век, съобщава Scitech daily.

Новите констатации, съобщени в списание Nature Communications, предполагат, че устройството на Тесла, което той е нарекъл „клапан-тръба“, може да притъпи вибрациите в двигателите и други машини при изпомпване на гориво, охлаждащи течности, смазочни материали и други газове и течности.

Сега известен като клапан на Тесла, патентованото устройство е вдъхновило стратегии за насочване на флуиди в мрежи и вериги.

„Забележително е, че това 100-годишно изобретение все още не е напълно разбрано и може да бъде полезно в съвременните технологии по начини, които все още не са изгледани“, обяснява Лейф Ристроф (Leif Ristroph), доцент в Института по математически науки на Нюйоркския университет водещ автор на статията. „Докато Тесла е известен като магьосник на електрически токове и електрически вериги, неговата по-малко известна работа за управление на флуидни потоци наистина е изпреварила времето си“.

(а) Схема, модифицирания патент на Тесла, показваща изглед - план, поглед отгоре на клапана на Тесла. (b) Изображение на тръбопровода, използван в експеримента. Горният и долният капак сандвич на вътрешната геометрия, която е дигитализирана от проекта на Тесла, изрязана и свързана с лазер. Съответните размери включват обща дължина L, средна мокра ширина w и дълбочина d. (c) Схема на барокамерата. Механизмите за преливане осигуряват фиксирани нива на водата, които задвижват потока през тръбата, чиято действителна ориентация е показана на b. Разликата във височината Δh варира и обемният дебит Q се измерва както в посока напред, така и в обратна посока.

Клапанът на Тесла - серия от взаимосвързани контури с форма на капка - е проектиран да пропуска потоци течност само в една посока и без движещи се части. Устройството осигурява свободен път за потока напред и по-бавен за обратния поток - но този последен недостатък всъщност сочи към потенциална, нереализирана полза при обстоятелства, когато потоците трябва да се направляват.

Сравнение на потоците в обратна посока (отдясно наляво) при три различни скорости. Водният поток се визуализира със зелени и сини багрила, което показва, че потоците все повече се нарушават при по-високи скорости. Кредит: YU’s Applied Mathematics Laboratory

За да разберат функционалността на клапана, Ристроф и неговите съавтори провеждат поредица от експерименти в лабораторията за приложна математика на Нюйоркския университет. Тук те повтарят конструкцията на клапана на Тесла и го подлагат на тестове, измерващи неговата устойчивост на преминаващ поток в двете посоки.

Като цяло изследователите откриват, че устройството реагира малко като прекъсвач. При ниски дебити няма разлика в съпротивлението за двете  посоки на поток, но над определена скорост на потока устройството рязко се „включва“ и значително възпира обратния поток.

„Най-важното е, че това регулиране действа чрез генерирането на турбулентност при обратна посока на потоците, което „запушва“ тръбата с вихри и нарушени течения“, обяснява Ристроф. „Освен това турбулентността се появява при далеч по-ниски скорости на потока, отколкото някога са били наблюдавани досега за тръби с по-стандартни форми - до 20 пъти по-ниска скорост от конвенционалната турбуленция в цилиндрична тръба или тръбопровод. Това показва мощността на този начин на управление на потоците, който може да се използва в много приложения".

Освен това изследователите откриват, че клапанът работи още по-добре, когато потокът не е постоянен - ​​когато идва на импулси или пулсации, които след това устройството преобразува в плавен и насочен изходен поток. Това помпено действие имитира AC-DC токоизправителите, които трансформират променлив ток в постоянен ток.

Разрез на аналогична флуидна верига с четири диола на Тесла и пулсиращ източник на потока. Кредит: Nguyen, Q.M., Abouezzi, J. & Ristroph, L. Early turbulence and pulsatile flows enhance diodicity of Tesla’s macrofluidic valve. Nat Commun 12, 2884 (2021). https://doi.org/10.1038/s41467-021-23009-y

„Смятаме, че това е имал предвид Тесла за устройството, тъй като е мислил за аналогични операции с електрически токове“, отбелязва Ристроф. „Всъщност той е най-известен с това, че е изобретил AC мотор, както и AC-DC преобразувател“.

Днес, като се има предвид способността на клапана да контролира потоците и да генерира турбуленция при ниски скорости, Ристроф вижда възможности за изобретението на Тесла от началото на 20-ти век.

„Устройството на Тесла е алтернатива на конвенционалния възвратен клапан, чиито движещи се части са склонни да се износват с времето“, обяснява Ристроф. „И сега знаем, че той е много ефективен при турбуленция и може да се използва за овладяване на вибрациите в двигателите и машините за изпомпване на гориво, охлаждаща течност, смазка или други газове и течности.“

Справка: Nguyen, Q.M., Abouezzi, J. & Ristroph, L. Early turbulence and pulsatile flows enhance diodicity of Tesla’s macrofluidic valve. Nat Commun 12, 2884 (2021). https://doi.org/10.1038/s41467-021-23009-y

Източник: Scientists Explore Tesla Roads Not Taken – And Find Potential New Utility in 100-Year-Old Invention, Scitech daily

Източник: nauka.offnews

Коментари в сайта

Хороскоп за 15.06.2021

Хороскоп за Овен

Овен
Ще се потопите в благоприятна атмосфера и ще получите импулс за нови дръзновения. Това ще се отрази позитивно и на отношенията ви с колеги и партньори. Подаващата ви се енергия ще събужда у вас желания за търсения в непознати сфери и посоки. Пазете се от не контролирани емоции.
15 юни 2021

Хороскоп за Телец

Телец
Благоприятен ден. Ще плувате в свои води.Днес сте на гребена на вълната.Ще се появят нови възможности за промяна и успешна дейност.Пазете се от скандал породен от засиленото ви любовно желание.
15 юни 2021

Хороскоп за Близнаци

Близнаци
Ако сте ясни и открито в поведението си, ще бъде по-добре за всички около вас. Текущите ви задължения ще се увеличат и това няма да се отрази добре на настроението ви. Договореностите трябва да бъдат спазени, а и вие ще се почувствате доволни от себе си след добре свършената работа.
15 юни 2021

Хороскоп за Рак

Рак
Предстои ви пътуване, което отдавна очакване. Независимо дали става дума за почивка или пътуване по работа ще останете особено доволни от себе си. Заобиколени сте от разбиращи хора, които са готови да ви съдействат във всеки един момент. Не допускайте недоразумение да провали нещо, върху което дълго сте работили. Запознавате се с нови и интересни хора.
15 юни 2021

Хороскоп за Лъв

Лъв
Работните ви проекти ще подсилят усещането ви за значимост сред професионалните среди. Трудът ви ще се оцени и ще получите потвърждение, изразяващо се в пари. Заложете на професионалната си реализация и ще подобрите много страни от живота си. Сред близките си ще намирате нужното ви спокойствие, за да сте пълноценни в професията.
15 юни 2021

Хороскоп за Дева

Дева
Имате известни колебания относно това как да постъпите в определена ситуация, но скоро ще установите ще се притеснявате излишно. Близките ви подкрепят безрезервно, а и вие самите ще успеете да намерите верния изход от положението. Радвате се на голяма покупка, която е дългоочаквана в дома ви. Ваш приятел ще ви сподели нещо лично, изслушайте го.
15 юни 2021

Хороскоп за Везни

Везни
Предстои ви нещо важно, затова обмисляйте много внимателно всяка своя стъпка. Не подценявайте съветите на приятели и познати, всяко нещо може да ви бъде от полза. Проучвайте внимателно всяка информация, която получавате, за да сте готови да реагирате навреме. Получавате интересно предложение в личен план, не реагирайте импулсивно обаче.
15 юни 2021

Хороскоп за Скорпион

Скорпион
Ще започнете едно, за сметка на друго, недовършено, отдавайки преднина на проблемите си. В крайна сметка от това текущите ви задачи няма да пострадат, благодарение на сътрудниците, семейството и приятелите. Оценете подкрепата им и в подходящ момент се реванширайте подобаващо.
15 юни 2021

Хороскоп за Стрелец

Стрелец
Ще бъдете мотивирани и ще действате с желание и хъс. Преградите ще са лесно преодолими. Подкрепа от силните на деня. Що се касае до любовта, там успехът също няма да ви подмине. Налице са всички предпоставки да спечелите сърцето на любимия човек, всичко зависи от вас.
15 юни 2021

Хороскоп за Козирог

Козирог
Нуждата от значителни средства може да подтикне някои от вас към рисковани начинания и така да си създадете неприятности. Не бързайте да действате и проявете търпение дори да се налага да направите жертви. Съвсем скоро ще попаднете на добра възможност и ще успеете без излишно напрежение да подобрите положението си. Не се поддавайте на притеснения.
15 юни 2021

Хороскоп за Водолей

Водолей
Не може да ви се отрече, че сте реалисти и не градите безпочвени хипотези. С това привличате вниманието на себеподобните и с общи усилия активността ви ще доведе до добри резултати. Ако ще пътувате обърнете внимание върху изправността на автомобила си. Помислете и с какво да зарадвате любимия си човек.
15 юни 2021

Хороскоп за Риби

Риби
Ще получите финансови придобивки и ще изчистите стари задължения. Бъдете открити за желанията си и ще се радвате на споделени чувства и общи занимания. Някои от вас ще приемат на доверие думите на непознат човек, но няма да се излъжат, интуицията ви е силна. Ако не сте планирали почивните дни е време да го направите.
15 юни 2021
Последни новини