Yutkins elektrohydrauliske effekt og dens anvendelse
Hvis en mursten kastes i en tønde vand, vil tønden overleve. Men hvis du skyder hende med en pistol, vil vandet øjeblikkeligt knække bøjlerne. Faktum er, at væsker er praktisk talt ukomprimerbare.
Den relativt langsomt faldende mursten tillader vandet at reagere i tide: væskeniveauet vil stige lidt. Men når en hurtig kugle styrter ned i vandet, når vandet ikke at stige, som følge heraf stiger trykket kraftigt, og tønden falder fra hinanden.
Noget lignende vil ske, hvis du rammer tønden Lyn… Det sker selvfølgelig sjældent. Men her i søen eller åen er "hits" hyppigere.
Lev Alexandrovich Yutkin var vidne til en lignende begivenhed i sin barndom. Enten fordi alt i den alder opfattes meget lysere, eller billedet allerede var meget imponerende, huskede kun drengen resten af sit liv den tørre knitren fra en elektrisk udladning og den høje vandstigning.
Et tilfældigt spionfænomen i naturen interesserer ham for livet.Senere simulerede han en elektrisk udladning i en væske derhjemme, etablerede mange af dens regelmæssigheder, kaldte det den elektrohydrauliske effekt og fandt ud af, hvordan man bruger "tæmmet lyn" til gavn for mennesker.
Lev Alexandrovich Yutkin (1911 - 1980)
I 1986 blev L.A. Yutkins hovedmonografi "Elektrohydraulisk effekt og dens anvendelse i industrien" udgivet posthumt. Det afspejler arbejdet fra en bemærkelsesværdig forsker og opfinder, der brugte flere årtier på at studere den originale metode til at omdanne elektrisk energi til mekanisk energi.
Den elektrohydrauliske effekt opstår i en væske, når en pulserende elektrisk udladning exciteres i den og er karakteriseret ved høje værdier af øjeblikkelige strømme, kræfter og tryk. I det væsentlige og ved arten af dens manifestation er elektrohydropulsprocessen en elektrisk eksplosion, der er i stand til at deformere forskellige materialer.
Ved hjælp af denne effekt skaber gnistudladninger, der forekommer i et vandigt miljø, ekstremt højt hydraulisk tryk, hvilket kommer til udtryk i væskens øjeblikkelige bevægelse og i ødelæggelsen af genstande nær udledningszonen, som ikke engang opvarmes.
Ved at bruge det begyndte de at knuse og male en række forskellige materialer, fra skøre legeringer som carbid og affaldspapir til sten. Så for at knuse 1m3 granit skal der forbruges omkring 0,05 kW·h elektricitet. Dette er meget billigere end konventionelle eksplosioner med krudt, talg, ammonit og andre stoffer.
Derefter fandt den elektrohydrauliske effekt anvendelse i undervandsboreoperationer: med dens hjælp, med en hastighed på 2-8 cm pr. minut, kan du bore huller med en diameter på 50 til 100 mm i tykkelsen af granit, jernmalm, i betonmasse .
Som et resultat viste det sig, at den elektrohydrauliske effekt med fordel kan mestres af mange andre erhverv: stempling og svejsning af metaller, rensning af kedelsten og spildevand fra mikrober, dannelse af emulsioner og klemning af gasser opløst i væsker fra væsker, hærdning af nyrer sten og øge jordens frugtbarhed...
Selv i dag kender vi selvfølgelig ikke alle mulighederne for denne universelle teknologi, som gør det muligt at løse mange energi- og miljøproblemer.
Du kan downloade L.A. Yutkins bog "Electro-hydraulic effect and its application in industry" her: Book i PDF (5,1 MB)
Den elektrohydrauliske effekt (EGE) er en ny industriel metode til at omdanne elektrisk energi til mekanisk energi, som udføres uden formidling af mellemliggende mekaniske forbindelser, med høj effektivitet. Essensen af denne metode består i, at når en specielt dannet pulserende elektrisk (gnist, børste og andre former) udledning udføres i væskevolumenet i en åben eller lukket beholder, opstår ultrahøje hydrauliske tryk af dens dannelse omkring området, som er i stand til at udføre nyttigt mekanisk arbejde og er ledsaget af et kompleks af fysiske og kemiske fænomener.
— Yutkin L.A.
Den fysiske essens af den elektrohydrauliske effekt (EHE) ligger i, at en kraftig elektrisk udladning i en væske skaber et meget stort hydraulisk tryk, som er i stand til at udøve en betydelig kraftpåvirkning.
Dette sker på følgende måde. Højdensitetsstrømmen forårsager en koncentreret frigivelse af Joule-varme, som giver kraftig opvarmning af det resulterende plasma.
Gastemperaturen, som ikke kompenseres af den hurtige varmefjernelse, stiger hurtigt, hvilket fører til en hurtig stigning i trykket i flowkanalen, som har et lille tværsnit i det indledende tidsinterval.
En cylindrisk kompressionsbølge opstår i væsken på grund af den hurtige udvidelse af damp-gas hulrummet under påvirkning af indre tryk.
Den intensive frigivelse af energi i kanalen kan føre til, at hastigheden af dens ekspansion overstiger den værdi, der svarer til lydens hastighed i væsken, hvilket fører til omdannelsen af kompressionsimpulsen til en stødbølge.
Forøgelsen af hulrummets volumen fortsætter, indtil trykket i det bliver mindre end trykket fra det ydre miljø, hvorefter det kollapser.