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特斯拉阀单向导通结构原理

作者:机械圈日期:2022-05-01浏览:638分类:液压传动

特斯拉阀是天才科学家尼古拉·特斯拉发明的单向导通气流阀,无任何活动部件,无需输入法能量即可实现气流单向导通。其正向流动与反向流动差别巨大,不需要内部进行机械运动,利用空间结构推动气体流动,通过物理结构加速气体,减小气体在运输中的能量损耗。

特斯拉阀单向导通结构原理

特斯拉阀门是一种固定几何形状的被动单向导通阀,可以使流体单向流通。因其具有固定的几何外形,以此来弥补传统阀门因需要可移动部件而容易损坏的缺点,其可代替可动阀。由于流体具有惯性,在不同方向通过阀门时,流阻不同,从而实现单向流通”。

特斯拉阀单向导通结构原理

特斯拉阀的工作原理:当用点火器从阀门左侧点火后,可以看到火焰在内部通道里游动的过程,就像在内部形成的回流,而当从反方向测试后,气体流动速度会变得更快,这些结构就像是为火焰提供了加速作用。气体在特斯拉阀中扩张后再压缩,压差的变化产生推力使气体更加快速的推出。

对于大多数管内流动来说,其流动的驱动力来自于压力,即流动由高压区流向低压区(当然也有通过机械或其他手段使流体由低压区向高压区流动,如压气机与飞机的进气道)。对于驱动力来自于压力的流动而言,其能存在流动的核心原因就是流动两端存在压差。流量的计算应用出口处的总压与环境压力求出流速,进而由出口截面积求出流量。

总结一下,水龙头可以控制出水量可以解释为,当水龙头打开到最大时,此时总压损失最小,而水龙头关上时,总压损失最大。此阀的巧妙之处就在,流体顺向流动时,总压损失较小,但流体反向流动时损失极大,可以理解为从一侧吹气,出口压力降到大气压力附近,驱动压力几乎消失,就几乎没有流动了,但需要注意的是,一般这时还是有细微的流动(一般称之为泄漏量),随着阀长度的增加,泄漏量会减小,到可接受的范围内(基本感受不到)即可认为封住气了。

1935年,特斯拉在其实验室打了一个深井,并在井内下了钢套管。然后,将井口堵塞好,并向井内输入不同频率的振动。奇妙的是,在特定的频率时,地面就会突然发生强烈的振动,并造成了周围房屋的倒塌。当时的一些杂志评论说:“特斯拉利用一次人工诱发的地震,几乎将纽约夷为了平地”。这就是著名的特斯拉实验,这种小输入强输出的超级传输效应称为特斯拉效应。它的本质就是大家经常说到的“共振”。

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