Yutkins elektrohydrauliska effekt och dess tillämpning

Om en tegelsten kastas i en tunna med vatten kommer tunnan att överleva. Men om du skjuter henne med en pistol, kommer vattnet omedelbart att bryta bågarna. Faktum är att vätskor är praktiskt taget inkompressibla.

Den relativt långsamt fallande tegelstenen låter vattnet reagera i tid: vätskenivån kommer att stiga något. Men när en snabb kula kraschar i vattnet hinner inte vattnet stiga, som ett resultat stiger trycket kraftigt och pipan faller isär.

Något liknande kommer att hända om du slår i pipan Blixt... Naturligtvis händer detta sällan. Men här i sjön eller ån är "träffarna" vanligare.

Lev Alexandrovich Yutkin bevittnade en liknande händelse i sin barndom. Antingen för att allt i den åldern uppfattas mycket ljusare, eller så var bilden redan mycket imponerande, bara pojken mindes för resten av sitt liv det torra knastret av en elektrisk urladdning och det höga vattnet.

Ett oavsiktligt spionfenomen i naturen intresserar honom för livet.Senare simulerade han en elektrisk urladdning i en vätska hemma, fastställde många av dess regelbundenheter, kallade det den elektrohydrauliska effekten och kom på hur man använder "tämda blixtar" till förmån för människor.

Lev Alexandrovich Yutkin (1911 - 1980)

1986 publicerades L.A. Yutkins kapitalmonografi "Elektrohydraulisk effekt och dess tillämpning i industrin" postumt. Det återspeglar arbetet av en anmärkningsvärd forskare och uppfinnare som tillbringade flera decennier med att studera den ursprungliga metoden att omvandla elektrisk energi till mekanisk energi.

Den elektrohydrauliska effekten uppstår i en vätska när en pulserande elektrisk urladdning exciteras i den och kännetecknas av höga värden av momentana strömmar, krafter och tryck. I huvudsak och genom arten av dess manifestation är elektrohydropulsprocessen en elektrisk explosion som kan deformera olika material.

Med hjälp av denna effekt skapar gnistorladdningar som uppstår i en vattenhaltig miljö extremt högt hydrauliskt tryck, vilket uttrycks i vätskans omedelbara rörelse och i förstörelsen av föremål nära urladdningszonen, som inte ens värms upp.

Med hjälp av det började de krossa och mala en mängd olika material, från spröda legeringar som karbid och returpapper till sten. Så för att krossa 1m3 granit måste cirka 0,05 kW·h el förbrukas. Detta är mycket billigare än konventionella explosioner med krut, talg, ammonit och andra ämnen.

Sedan fann den elektrohydrauliska effekten tillämpning vid undervattensborrning: med dess hjälp, med en hastighet av 2-8 cm per minut, kan du borra hål med en diameter på 50 till 100 mm i tjockleken av granit, järnmalm, i betongmassa .

Som ett resultat visade det sig att den elektrohydrauliska effekten på ett användbart sätt kan bemästras av många andra yrken: stämpling och svetsning av metaller, rengöring av skaldelar och avloppsvatten från mikrober, bildning av emulsioner och pressning av gaser lösta i vätskor från vätskor, njurhärdning stenar och öka jordens bördighet...

Naturligtvis känner vi inte ens idag till alla möjligheter med denna universella teknik, vilket gör det möjligt att lösa många energi- och miljöproblem.

Du kan ladda ner L.A. Yutkins bok "Electro-hydraulic effect and its application in industry" här: Boka i PDF (5,1 MB)

Den elektrohydrauliska effekten (EGE) är en ny industriell metod för att omvandla elektrisk energi till mekanisk energi, som utförs utan förmedling av mellanliggande mekaniska anslutningar, med hög effektivitet. Kärnan i denna metod består i det faktum att när en speciellt utformad pulsad elektrisk (gnista, borste och andra former) urladdning utförs i vätskevolymen i ett öppet eller stängt kärl, uppstår ultrahöga hydrauliska tryck av dess bildning omkring området, som är kapabla att utföra användbart mekaniskt arbete och åtföljs av ett komplex av fysikaliska och kemiska fenomen.

— Yutkin L.A.

Den fysiska essensen av den elektrohydrauliska effekten (EHE) ligger i det faktum att en kraftig elektrisk urladdning i en vätska skapar ett mycket stort hydrauliskt tryck, som kan utöva en betydande krafteffekt.

Detta sker på följande sätt. Strömmen med hög densitet orsakar en koncentrerad frisättning av Joule-värme, vilket ger stark uppvärmning av den resulterande plasman.

Gastemperaturen, som inte kompenseras av den snabba värmeavledningen, stiger snabbt, vilket leder till en snabb ökning av trycket i flödeskanalen, som har ett litet tvärsnitt i det initiala tidsintervallet.

En cylindrisk kompressionsvåg uppstår i vätskan på grund av den snabba expansionen av ånggashålrummet under inverkan av inre tryck.

Den intensiva frigöringen av energi i kanalen kan leda till att hastigheten på dess expansion överstiger värdet som motsvarar ljudhastigheten i vätskan, vilket leder till omvandlingen av kompressionspulsen till en stötvåg.

Ökningen av hålrummets volym fortsätter tills trycket i det blir mindre än trycket från den yttre miljön, varefter det kollapsar.