Kesan elektrohidraulik Yutkin dan aplikasinya

Jika batu bata dibuang ke dalam tong air, tong itu akan bertahan. Tetapi jika anda menembaknya dengan pistol, air akan serta-merta memecahkan gelung. Hakikatnya ialah cecair boleh dikatakan tidak boleh mampat.

Bata jatuh yang agak perlahan membolehkan air bertindak balas dalam masa: paras cecair akan meningkat sedikit. Tetapi apabila peluru pantas jatuh ke dalam air, air tidak mempunyai masa untuk naik, akibatnya, tekanan meningkat secara mendadak dan tong itu runtuh.

Sesuatu yang serupa akan berlaku jika anda memukul tong kilat… Sudah tentu, ini jarang berlaku. Tetapi di sini di tasik atau sungai, "hit" lebih kerap.

Lev Alexandrovich Yutkin menyaksikan peristiwa serupa pada zaman kanak-kanaknya. Sama ada kerana pada usia itu segala-galanya dianggap lebih cerah, atau gambar itu sudah sangat mengagumkan, hanya budak lelaki itu yang mengingati sepanjang hayatnya bunyi kering pelepasan elektrik dan kenaikan air yang tinggi.

Fenomena alam semula jadi pengintip yang tidak disengajakan menarik minatnya seumur hidup.Kemudian, dia mensimulasikan pelepasan elektrik dalam cecair di rumah, mewujudkan banyak keteraturannya, memanggilnya kesan elektrohidraulik, dan memikirkan cara menggunakan "kilat yang dijinakkan" untuk manfaat orang ramai.

Lev Alexandrovich Yutkin (1911 — 1980)

Pada tahun 1986, monograf modal L.A. Yutkin "Kesan elektrohidraulik dan aplikasinya dalam industri" diterbitkan selepas kematian. Ia mencerminkan kerja seorang penyelidik dan pencipta yang luar biasa yang menghabiskan beberapa dekad mengkaji kaedah asal untuk menukar tenaga elektrik kepada tenaga mekanikal.

Kesan elektrohidraulik berlaku dalam cecair apabila nyahcas elektrik berdenyut teruja di dalamnya dan dicirikan oleh nilai arus, kuasa dan tekanan serta-merta yang tinggi. Pada dasarnya dan dengan sifat manifestasinya, proses elektrohidropulse adalah letupan elektrik yang mampu mengubah bentuk pelbagai bahan.

Dengan bantuan kesan ini, nyahcas percikan yang berlaku dalam persekitaran berair mencipta tekanan hidraulik yang sangat tinggi, yang dinyatakan dalam pergerakan serta-merta cecair dan dalam pemusnahan objek berhampiran zon pelepasan, yang tidak menjadi panas.

Menggunakannya, mereka mula menghancurkan dan mengisar pelbagai bahan, daripada aloi rapuh seperti karbida dan kertas buangan kepada batu. Jadi, untuk menghancurkan 1m3 granit, kira-kira 0.05 kW·j tenaga elektrik mesti digunakan. Ini jauh lebih murah daripada letupan konvensional menggunakan serbuk mesiu, tallow, ammonite dan bahan lain.

Kemudian kesan elektrohidraulik mendapati aplikasi dalam operasi penggerudian bawah air: dengan bantuannya, pada kelajuan 2-8 cm seminit, anda boleh menggerudi lubang dengan diameter 50 hingga 100 mm dalam ketebalan granit, bijih besi, dalam jisim konkrit .

Akibatnya, ternyata kesan elektrohidraulik boleh dikuasai dengan berguna oleh banyak profesion lain: pengecapan dan kimpalan logam, pembersihan bahagian skala dan air sisa daripada mikrob, membentuk emulsi dan memerah gas yang dilarutkan dalam cecair daripada cecair, pengerasan buah pinggang. batu dan meningkatkan kesuburan tanah...

Sudah tentu, walaupun hari ini kita tidak mengetahui semua kemungkinan teknologi sejagat ini, yang memungkinkan untuk menyelesaikan banyak masalah tenaga dan alam sekitar.

Anda boleh memuat turun buku L.A. Yutkin "Kesan elektro-hidraulik dan aplikasinya dalam industri" di sini: Tempah dalam PDF (5.1 MB)

Kesan elektrohidraulik (EGE) ialah kaedah perindustrian baharu untuk menukar tenaga elektrik kepada tenaga mekanikal, yang dijalankan tanpa pengantaraan sambungan mekanikal perantaraan, dengan kecekapan tinggi. Intipati kaedah ini terdiri daripada fakta bahawa apabila pelepasan elektrik berdenyut yang dibentuk khas (percikan, berus dan bentuk lain) dijalankan dalam isipadu cecair dalam bekas terbuka atau tertutup, tekanan hidraulik ultra tinggi pembentukannya timbul di sekeliling. kawasan itu, yang mampu melakukan kerja mekanikal yang berguna dan disertai dengan kompleks fenomena fizikal dan kimia.

— Yutkin L.A.

Intipati fizikal kesan elektrohidraulik (EHE) terletak pada hakikat bahawa pelepasan elektrik yang kuat dalam cecair menghasilkan tekanan hidraulik yang sangat besar, yang mampu memberikan kesan daya yang ketara.

Ini berlaku dengan cara berikut. Arus berketumpatan tinggi menyebabkan pelepasan haba Joule yang tertumpu, yang memberikan pemanasan kuat plasma yang terhasil.

Suhu gas, yang tidak diimbangi oleh penyingkiran haba yang cepat, meningkat dengan cepat, membawa kepada peningkatan pesat dalam tekanan dalam saluran aliran, yang mempunyai keratan rentas kecil dalam selang masa awal.

Gelombang mampatan silinder berlaku dalam cecair disebabkan oleh pengembangan pesat rongga wap-gas di bawah tindakan tekanan dalaman.

Pembebasan intensif tenaga dalam saluran boleh menyebabkan kelajuan pengembangannya melebihi nilai yang sepadan dengan kelajuan bunyi dalam cecair, yang membawa kepada transformasi nadi mampatan menjadi gelombang kejutan.

Peningkatan isipadu rongga berterusan sehingga tekanan di dalamnya menjadi kurang daripada tekanan persekitaran luaran, selepas itu ia runtuh.