Efecte electrohidràulic de Yutkin i la seva aplicació
Si es llença un maó a un barril d'aigua, el barril sobreviurà. Però si li dispares amb una pistola, l'aigua trencarà instantàniament els cèrcols. El fet és que els líquids són pràcticament incompressibles.
El maó de caiguda relativament lenta permet que l'aigua reaccioni a temps: el nivell del líquid augmentarà lleugerament. Però quan una bala ràpida xoca a l'aigua, l'aigua no té temps d'augmentar, com a resultat, la pressió augmenta bruscament i el canó es desfà.
Passarà alguna cosa semblant si toqueu el canó Llamp… Per descomptat, això passa poques vegades. Però aquí al llac o al riu són més freqüents els “tocs”.
Lev Alexandrovich Yutkin va presenciar un esdeveniment similar en la seva infància. Ja sigui perquè a aquella edat tot es percep molt més brillant, o la imatge ja era molt impressionant, només el nen va recordar durant la resta de la seva vida el crepitat sec d'una descàrrega elèctrica i la pujada de l'aigua.
Un fenomen espia accidental de la natura l'interessa de per vida.Més tard, va simular una descàrrega elèctrica en un líquid a casa, va establir moltes de les seves regularitats, la va anomenar efecte electrohidràulic i va descobrir com utilitzar els "llamps domesticats" en benefici de les persones.
Lev Alexandrovich Yutkin (1911 — 1980)
El 1986, es va publicar pòstumament la monografia capital de L.A. Yutkin "Efecte electrohidràulic i la seva aplicació a la indústria". Reflecteix el treball d'un investigador i inventor notable que va passar diverses dècades estudiant el mètode original de convertir l'energia elèctrica en energia mecànica.
L'efecte electrohidràulic es produeix en un líquid quan s'excita una descàrrega elèctrica polsada i es caracteritza per alts valors de corrents, potències i pressions instantànies. En essència i per la naturalesa de la seva manifestació, el procés electrohydropulse és una explosió elèctrica capaç de deformar diversos materials.
Amb l'ajuda d'aquest efecte, les descàrregues d'espurna que es produeixen en un ambient aquós creen una pressió hidràulica extremadament alta, que s'expressa en el moviment instantani del líquid i en la destrucció d'objectes propers a la zona de descàrrega, que ni tan sols s'escalfen.
Utilitzant-lo, van començar a triturar i moldre una varietat de materials, des d'aliatges fràgils com el carbur i els residus de paper fins a la roca. Així doncs, per triturar 1m3 de granit cal consumir uns 0,05 kW·h d'electricitat. Això és molt més econòmic que les explosions convencionals amb pólvora, sèu, amonita i altres substàncies.
Llavors l'efecte electrohidràulic va trobar aplicació en les operacions de perforació submarina: amb la seva ajuda, a una velocitat de 2-8 cm per minut, podeu perforar forats amb un diàmetre de 50 a 100 mm en el gruix de granit, mineral de ferro, en massa de formigó. .
Com a resultat, va resultar que l'efecte electrohidràulic es pot dominar de manera útil per moltes altres professions: estampació i soldadura de metalls, neteja de peces d'escala i aigües residuals dels microbis, formació d'emulsions i esprémer gasos dissolts en líquids a partir de fluids, enduriment del ronyó. pedres i augmentar la fertilitat del sòl...
Per descomptat, encara avui desconeixem totes les possibilitats d'aquesta tecnologia universal, que permet resoldre molts problemes energètics i ambientals.
Podeu descarregar el llibre de L.A. Yutkin "Efecte electrohidràulic i la seva aplicació a la indústria" aquí: Llibre en PDF (5,1 MB)
L'efecte electrohidràulic (EGE) és un nou mètode industrial de conversió d'energia elèctrica en energia mecànica, que es realitza sense la mediació de connexions mecàniques intermèdies, amb alta eficiència. L'essència d'aquest mètode consisteix en el fet que quan es realitza una descàrrega elèctrica polsada especialment formada (espurna, raspall i altres formes) en el volum de líquid en un recipient obert o tancat, sorgeixen pressions hidràuliques molt elevades de la seva formació al voltant. la zona, que són capaços de realitzar treballs mecànics útils i van acompanyats d'un complex de fenòmens físics i químics.
— Yutkin L.A.
L'essència física de l'efecte electrohidràulic (EHE) rau en el fet que una potent descàrrega elèctrica en un líquid crea una pressió hidràulica molt gran, que és capaç d'exercir un efecte de força important.
Això passa de la següent manera. El corrent d'alta densitat provoca un alliberament concentrat de calor Joule, que proporciona un fort escalfament del plasma resultant.
La temperatura del gas, que no es compensa amb l'eliminació ràpida de la calor, augmenta ràpidament, donant lloc a un ràpid augment de la pressió al canal de flux, que té una petita secció transversal en l'interval de temps inicial.
Una ona de compressió cilíndrica es produeix al líquid a causa de la ràpida expansió de la cavitat de vapor-gas sota l'acció de la pressió interna.
L'alliberament intensiu d'energia al canal pot provocar que la velocitat de la seva expansió superi el valor corresponent a la velocitat del so en el líquid, la qual cosa condueix a la transformació del pols de compressió en una ona de xoc.
L'augment de volum de la cavitat continua fins que la pressió en ella esdevé inferior a la pressió de l'entorn extern, després de la qual cosa s'ensorra.