האפקט האלקטרו הידראולי של יוטקין ויישומו

אם לבנה נזרקת לתוך חבית מים, החבית תשרוד. אבל אם תירה בה עם אקדח, המים ישברו מיד את החישוקים. העובדה היא שנוזלים הם כמעט בלתי ניתנים לדחיסה.

הלבנה הנופלת האיטית יחסית מאפשרת למים להגיב בזמן: מפלס הנוזל יעלה מעט. אבל כשכדור מהיר מתרסק לתוך המים אין למים זמן לעלות, כתוצאה מכך הלחץ עולה בחדות והקנה מתפרק.

משהו דומה יקרה אם תפגע בקנה בָּרָק... כמובן, זה קורה לעתים רחוקות. אבל כאן באגם או בנהר, "מכות" שכיחות יותר.

לב אלכסנדרוביץ' יוטקין היה עד לאירוע דומה בילדותו. או בגלל שבגיל הזה הכל נתפס הרבה יותר בהיר, או שהתמונה כבר הייתה מאוד מרשימה, רק הילד זכר כל חייו את הפצפוץ היבש של פריקה חשמלית ואת עליית המים הגבוהה.

תופעת ריגול מקרית בטבע מעניינת אותו לכל החיים.מאוחר יותר, הוא דימה פריקה חשמלית בנוזל בבית, ביסס רבות מהסדירות שלו, קרא לזה האפקט האלקטרו-הידראולי, והבין כיצד להשתמש ב"ברק מאולף" לטובת אנשים.

לב אלכסנדרוביץ' יוטקין (1911 - 1980)

בשנת 1986 פורסמה לאחר מותו מונוגרפיית ההון של L.A. Yutkin "אפקט אלקטרו-הידרולי ויישומו בתעשייה". זה משקף את עבודתו של חוקר וממציא יוצא דופן שבילה כמה עשורים בלימוד השיטה המקורית להמרת אנרגיה חשמלית לאנרגיה מכנית.

ההשפעה האלקטרו-הידראולית מתרחשת בנוזל כאשר מתרגשת בו פריקה חשמלית פעימה ומאופיינת בערכים גבוהים של זרמים, כוחות ולחצים מיידיים. במהותו ועל פי אופי הביטוי שלו, תהליך האלקטרוהידרופולס הוא פיצוץ חשמלי המסוגל לעוות חומרים שונים.

בעזרת אפקט זה, פריקות ניצוצות המתרחשות בסביבה מימית יוצרות לחץ הידראולי גבוה במיוחד, המתבטא בתנועה מיידית של הנוזל ובהרס של עצמים ליד אזור הפריקה, שאינם מתחממים אפילו.

באמצעותו החלו לכתוש ולטחון מגוון חומרים, מסגסוגות שבירות כמו קרביד ופסולת נייר ועד סלע. לכן, כדי לרסק 1m3 של גרניט, יש לצרוך כ-0.05 קילוואט לשעה של חשמל. זה הרבה יותר זול מאשר פיצוצים רגילים באמצעות אבק שריפה, חלב, אמוניט וחומרים אחרים.

ואז האפקט האלקטרו-הידראולי מצא יישום בפעולות קידוח מתחת למים: בעזרתו, במהירות של 2-8 ס"מ לדקה, ניתן לקדוח חורים בקוטר של 50 עד 100 מ"מ בעובי של גרניט, עפרות ברזל, במסת בטון .

כתוצאה מכך, התברר כי ניתן לשלוט באפקט האלקטרו-הידראולי בצורה שימושית על ידי מקצועות רבים אחרים: הטבעה וריתוך של מתכות, ניקוי חלקי אבנית ומי שפכים מחיידקים, יצירת אמולסיות וסחיטת גזים מומסים בנוזלים מנוזלים, התקשות של כליות. אבנים והגברת פוריות הקרקע...

כמובן שגם היום איננו מכירים את כל האפשרויות של הטכנולוגיה האוניברסלית הזו, המאפשרת לפתור בעיות אנרגיה וסביבתיות רבות.

אתה יכול להוריד את ספרו של L.A. Yutkin "אפקט אלקטרו-הידראולי ויישומו בתעשייה" כאן: ספר ב-PDF (5.1 MB)

האפקט האלקטרו-הידראולי (EGE) הוא שיטה תעשייתית חדשה להמרת אנרגיה חשמלית לאנרגיה מכנית, המתבצעת ללא תיווך של חיבורי ביניים מכאניים, ביעילות גבוהה. המהות של שיטה זו מורכבת מהעובדה שכאשר מתבצעת פריקה חשמלית פעימה (ניצוץ, מברשת וצורות אחרות) בנפח הנוזל בכלי פתוח או סגור, לחצים הידראוליים גבוהים במיוחד של היווצרותו. האזור, המסוגל לבצע עבודה מכנית שימושית ומלווה במכלול של תופעות פיזיקליות וכימיות.

— יוטקין ל.א.

המהות הפיזית של האפקט האלקטרו-הידראולי (EHE) נעוצה בעובדה שפריקה חשמלית חזקה בנוזל יוצרת לחץ הידראולי גדול מאוד, המסוגל להפעיל אפקט כוח משמעותי.

זה קורה בדרך הבאה. הזרם בצפיפות גבוהה גורם לשחרור מרוכז של חום ג'ול, המספק חימום חזק של הפלזמה המתקבלת.

טמפרטורת הגז, שאינה מפוצה על ידי סילוק החום המהיר, עולה במהירות, מה שמוביל לעלייה מהירה בלחץ בתעלת הזרימה, בעלת חתך קטן במרווח הזמן הראשוני.

גל דחיסה גלילי מתרחש בנוזל עקב התפשטות מהירה של חלל הגז האדים תחת פעולת לחץ פנימי.

שחרור אינטנסיבי של אנרגיה בערוץ יכול להוביל לכך שמהירות התפשטותו עולה על הערך המתאים למהירות הקול בנוזל, מה שמוביל להפיכת דופק הדחיסה לגל הלם.

הגידול בנפח החלל נמשך עד שהלחץ בו הופך פחות מלחץ הסביבה החיצונית, ולאחר מכן הוא קורס.