Yutkinov elektrohydraulický efekt a jeho aplikácia

Ak je tehla hodená do suda s vodou, sud prežije. Ale ak ju zastrelíte pištoľou, voda okamžite rozbije obruče. Faktom je, že kvapaliny sú prakticky nestlačiteľné.

Relatívne pomaly klesajúca tehla umožňuje vode včas reagovať: hladina kvapaliny mierne stúpne. Ale keď rýchla guľka narazí do vody, voda nestihne stúpať, v dôsledku toho prudko stúpa tlak a hlaveň sa rozpadá.

Niečo podobné sa stane, ak narazíte na hlaveň Blesk… Samozrejme, toto sa stáva len zriedka. Ale tu v jazere či rieke sú „zásahy“ častejšie.

Lev Alexandrovič Yutkin bol v detstve svedkom podobnej udalosti. Buď preto, že v tom veku je všetko vnímané oveľa jasnejšie, alebo obraz bol už veľmi pôsobivý, len chlapec si do konca života pamätal suché praskanie elektrického výboja a vysoký vzostup vody.

Náhodný špionážny fenomén prírody ho zaujíma na celý život.Neskôr doma nasimuloval elektrický výboj v kvapaline, stanovil mnohé jeho zákonitosti, nazval ho elektrohydraulický efekt a prišiel na to, ako využiť „skrotený blesk“ v prospech ľudí.

Lev Alexandrovič Yutkin (1911 – 1980)

V roku 1986 bola posmrtne vydaná kapitálová monografia L.A. Yutkina „Elektrohydraulický efekt a jeho uplatnenie v priemysle“. Odráža prácu pozoruhodného výskumníka a vynálezcu, ktorý niekoľko desaťročí skúmal originálny spôsob premeny elektrickej energie na mechanickú energiu.

Elektrohydraulický efekt nastáva v kvapaline, keď je v nej vybudený pulzný elektrický výboj a vyznačuje sa vysokými hodnotami okamžitých prúdov, výkonov a tlakov. V podstate a povahou svojho prejavu je elektrohydropulzný proces elektrický výbuch schopný deformovať rôzne materiály.

Pomocou tohto efektu iskrové výboje vyskytujúce sa vo vodnom prostredí vytvárajú extrémne vysoký hydraulický tlak, ktorý sa prejavuje okamžitým pohybom kvapaliny a deštrukciou predmetov v blízkosti výbojovej zóny, ktoré sa ani nezohrievajú.

Pomocou neho začali drviť a drviť rôzne materiály, od krehkých zliatin, ako je karbid a odpadový papier až po kameň. Na rozdrvenie 1 m3 žuly sa teda musí spotrebovať asi 0,05 kW·h elektriny. To je oveľa lacnejšie ako bežné výbuchy s použitím pušného prachu, loja, amonitu a iných látok.

Elektrohydraulický efekt potom našiel uplatnenie pri vŕtaní pod vodou: s jeho pomocou môžete rýchlosťou 2-8 cm za minútu vŕtať otvory s priemerom 50 až 100 mm do hrúbky žuly, železnej rudy, do betónovej hmoty. .

Vo výsledku sa ukázalo, že elektrohydraulický efekt sa dá užitočne zvládnuť aj v mnohých iných profesiách: razenie a zváranie kovov, čistenie častí vodného kameňa a odpadovej vody od mikróbov, tvorba emulzií a vytláčanie plynov rozpustených v kvapalinách z tekutín, tvrdnutie obličiek kamene a zvýšenie úrodnosti pôdy...

Samozrejme, ani dnes nepoznáme všetky možnosti tejto univerzálnej technológie, ktorá umožňuje riešiť mnohé energetické a ekologické problémy.

Knihu L.A. Yutkina "Elektrohydraulický efekt a jeho využitie v priemysle" si môžete stiahnuť tu: Kniha vo formáte PDF (5,1 MB)

Elektrohydraulický efekt (EGE) je nová priemyselná metóda premeny elektrickej energie na mechanickú energiu, ktorá sa uskutočňuje bez sprostredkovania medziľahlých mechanických spojení, s vysokou účinnosťou. Podstata tejto metódy spočíva v tom, že keď sa v objeme kvapaliny v otvorenej alebo uzavretej nádobe uskutoční špeciálne vytvorený pulzný elektrický (iskrový, kefový a iné formy) výboje, vzniknú ultravysoké hydraulické tlaky jeho vzniku okolo oblasti, ktoré sú schopné vykonávať užitočnú mechanickú prácu a sú sprevádzané komplexom fyzikálnych a chemických javov.

— Yutkin L.A.

Fyzikálna podstata elektrohydraulického efektu (EHE) spočíva v tom, že silný elektrický výboj v kvapaline vytvára veľmi veľký hydraulický tlak, ktorý je schopný vyvinúť výrazný silový efekt.

To sa deje nasledujúcim spôsobom. Prúd s vysokou hustotou spôsobuje koncentrované uvoľňovanie Jouleovho tepla, ktoré poskytuje silné zahrievanie výslednej plazmy.

Teplota plynu, ktorá nie je kompenzovaná rýchlym odvodom tepla, rýchlo stúpa, čo vedie k rýchlemu zvýšeniu tlaku v prietokovom kanáli, ktorý má v počiatočnom časovom intervale malý prierez.

V kvapaline vzniká valcová kompresná vlna v dôsledku rýchlej expanzie dutiny para-plyn pôsobením vnútorného tlaku.

Intenzívne uvoľňovanie energie v kanáli môže viesť k tomu, že rýchlosť jeho expanzie prekročí hodnotu zodpovedajúcu rýchlosti zvuku v kvapaline, čo vedie k premene kompresného impulzu na rázovú vlnu.

Zväčšovanie objemu dutiny pokračuje, kým sa tlak v nej nestane menším ako tlak vonkajšieho prostredia, po ktorom sa zrúti.