Yutkins elektrohydrauliske effekt og dens anvendelse
Hvis en murstein kastes i en tønne med vann, vil tønnen overleve. Men hvis du skyter henne med en pistol, vil vannet øyeblikkelig bryte bøylene. Faktum er at væsker er praktisk talt ukomprimerbare.
Den relativt sakte fallende mursteinen lar vannet reagere i tide: væskenivået vil stige litt. Men når en rask kule krasjer i vannet, rekker ikke vannet å stige, som et resultat stiger trykket kraftig og tønnen faller fra hverandre.
Noe lignende vil skje hvis du treffer tønnen Lyn… Selvfølgelig skjer dette sjelden. Men her i sjøen eller elva er «treff» hyppigere.
Lev Alexandrovich Yutkin var vitne til en lignende hendelse i barndommen. Enten fordi alt i den alderen oppfattes mye lysere, eller bildet allerede var veldig imponerende, husket bare gutten resten av livet den tørre knitringen av en elektrisk utladning og den høye vannstigningen.
Et tilfeldig spionfenomen i naturen interesserer ham for livet.Senere simulerte han en elektrisk utladning i en væske hjemme, etablerte mange av dens regelmessigheter, kalte det den elektrohydrauliske effekten, og fant ut hvordan han kunne bruke "temmet lyn" til fordel for mennesker.
Lev Alexandrovich Yutkin (1911 - 1980)
I 1986 ble L.A. Yutkins hovedmonografi "Elektrohydraulisk effekt og dens anvendelse i industrien" publisert posthumt. Det gjenspeiler arbeidet til en bemerkelsesverdig forsker og oppfinner som brukte flere tiår på å studere den opprinnelige metoden for å konvertere elektrisk energi til mekanisk energi.
Den elektrohydrauliske effekten oppstår i en væske når en pulserende elektrisk utladning er opphisset i den og er preget av høye verdier av øyeblikkelige strømmer, krefter og trykk. I hovedsak og av arten av dens manifestasjon er elektrohydropulsprosessen en elektrisk eksplosjon som er i stand til å deformere forskjellige materialer.
Ved hjelp av denne effekten skaper gnistutladninger som oppstår i et vannholdig miljø ekstremt høyt hydraulisk trykk, som kommer til uttrykk i væskens øyeblikkelige bevegelse og i ødeleggelsen av gjenstander nær utslippssonen, som ikke engang varmes opp.
Ved å bruke det begynte de å knuse og male en rekke materialer, fra sprø legeringer som karbid og avfallspapir til stein. Så for å knuse 1m3 granitt må det forbrukes omtrent 0,05 kW·h elektrisitet. Dette er mye billigere enn konvensjonelle eksplosjoner med krutt, talg, ammonitt og andre stoffer.
Deretter fant den elektrohydrauliske effekten anvendelse i undervannsboreoperasjoner: med dens hjelp, med en hastighet på 2-8 cm per minutt, kan du bore hull med en diameter på 50 til 100 mm i tykkelsen av granitt, jernmalm, i betongmasse .
Som et resultat viste det seg at den elektrohydrauliske effekten med fordel kan mestres av mange andre yrker: stempling og sveising av metaller, rensing av skjelldeler og avløpsvann fra mikrober, dannelse av emulsjoner og pressing av gasser oppløst i væsker fra væsker, herding av nyrene steiner og øke jordens fruktbarhet...
Selv i dag kjenner vi selvfølgelig ikke alle mulighetene til denne universelle teknologien, som gjør det mulig å løse mange energi- og miljøproblemer.
Du kan laste ned L.A. Yutkins bok "Electro-hydraulic effect and its application in industry" her: Bestill i PDF (5,1 MB)
Den elektrohydrauliske effekten (EGE) er en ny industriell metode for å konvertere elektrisk energi til mekanisk energi, som utføres uten formidling av mellomliggende mekaniske forbindelser, med høy effektivitet. Essensen av denne metoden består i det faktum at når en spesialformet pulserende elektrisk (gnist, børste og andre former) utladning utføres i væskevolumet i et åpent eller lukket kar, oppstår ultrahøye hydrauliske trykk av dens formasjon rundt området, som er i stand til å utføre nyttig mekanisk arbeid og er ledsaget av et kompleks av fysiske og kjemiske fenomener.
— Yutkin L.A.
Den fysiske essensen av den elektrohydrauliske effekten (EHE) ligger i det faktum at en kraftig elektrisk utladning i en væske skaper et veldig stort hydraulisk trykk, som er i stand til å utøve en betydelig krafteffekt.
Dette skjer på følgende måte. Strømmen med høy tetthet forårsaker en konsentrert frigjøring av Joule-varme, som gir sterk oppvarming av det resulterende plasmaet.
Gasstemperaturen, som ikke kompenseres av den raske varmefjerningen, stiger raskt, noe som fører til en rask økning i trykket i strømningskanalen, som har et lite tverrsnitt i det innledende tidsintervallet.
En sylindrisk kompresjonsbølge oppstår i væsken på grunn av den raske utvidelsen av damp-gasshulrommet under påvirkning av indre trykk.
Den intensive frigjøringen av energi i kanalen kan føre til at hastigheten på dens ekspansjon overskrider verdien som tilsvarer lydhastigheten i væsken, noe som fører til transformasjonen av kompresjonspulsen til en sjokkbølge.
Økningen i volum av hulrommet fortsetter til trykket i det blir mindre enn trykket fra det ytre miljøet, hvoretter det kollapser.