Efectul electrohidraulic al lui Yutkin și aplicarea acestuia

Dacă o cărămidă este aruncată într-un butoi cu apă, butoiul va supraviețui. Dar dacă o împuști cu un pistol, apa va sparge instantaneu cercuri. Cert este că lichidele sunt practic incompresibile.

Cărămida cu cădere relativ lentă permite apei să reacționeze în timp: nivelul lichidului va crește ușor. Dar când un glonț rapid se prăbușește în apă, apa nu are timp să se ridice, ca urmare, presiunea crește brusc și țeava se destramă.

Ceva similar se va întâmpla dacă loviți țeava Fulger… Desigur, acest lucru se întâmplă rar. Dar aici, în lac sau în râu, „loviturile” sunt mai dese.

Lev Alexandrovich Yutkin a asistat la un eveniment similar în copilăria sa. Fie pentru că la acea vârstă totul este perceput mult mai strălucitor, fie imaginea era deja foarte impresionantă, doar băiatul și-a amintit pentru tot restul vieții de trosnetul uscat al unei descărcări electrice și de creșterea înaltă a apei.

Un fenomen de spionaj accidental al naturii îl interesează pe viață.Mai târziu, el a simulat o descărcare electrică într-un lichid acasă, a stabilit multe dintre regularitățile acesteia, a numit-o efect electrohidraulic și și-a dat seama cum să folosească „fulgerul îmblânzit” în beneficiul oamenilor.

Lev Alexandrovich Yutkin (1911 — 1980)

În 1986, monografia capitală a lui L.A. Yutkin „Efectul electrohidraulic și aplicarea sa în industrie” a fost publicată postum. Reflectă munca unui cercetător și inventator remarcabil care a petrecut câteva decenii studiind metoda originală de conversie a energiei electrice în energie mecanică.

Efectul electrohidraulic apare într-un lichid atunci când o descărcare electrică pulsată este excitată în el și se caracterizează prin valori mari ale curenților, puterilor și presiunilor instantanee. În esență și prin natura manifestării sale, procesul electrohidropuls este o explozie electrică capabilă să deformeze diverse materiale.

Cu ajutorul acestui efect, descărcările de scântei care apar într-un mediu apos creează o presiune hidraulică extrem de mare, care se exprimă în mișcarea instantanee a lichidului și în distrugerea obiectelor din apropierea zonei de refulare, care nici măcar nu se încălzesc.

Folosind-o, au început să zdrobească și să zdrobească o varietate de materiale, de la aliaje fragile, cum ar fi carbura și deșeuri de hârtie, până la rocă. Deci, pentru a zdrobi 1m3 de granit, trebuie consumat aproximativ 0,05 kW·h de energie electrică. Acesta este mult mai ieftin decât exploziile convenționale care folosesc praf de pușcă, seu, amonit și alte substanțe.

Apoi efectul electrohidraulic a găsit aplicație în operațiunile de foraj subacvatic: cu ajutorul lui, cu o viteză de 2-8 cm pe minut, puteți găuri găuri cu un diametru de 50 până la 100 mm în grosimea granitului, minereului de fier, în masă de beton. .

Drept urmare, s-a dovedit că efectul electrohidraulic poate fi stăpânit util de multe alte profesii: ștanțarea și sudarea metalelor, curățarea părților de sol și a apei reziduale de la microbi, formarea de emulsii și stoarcerea gazelor dizolvate în lichide din fluide, întărirea rinichilor. pietre și creșterea fertilității solului...

Desigur, nici astăzi nu cunoaștem toate posibilitățile acestei tehnologii universale, care face posibilă rezolvarea multor probleme energetice și de mediu.

Puteți descărca cartea lui L.A. Yutkin „Efectul electro-hidraulic și aplicarea sa în industrie” aici: Carte în PDF (5,1 MB)

Efectul electrohidraulic (EGE) este o nouă metodă industrială de conversie a energiei electrice în energie mecanică, care se realizează fără medierea conexiunilor mecanice intermediare, cu randament ridicat. Esența acestei metode constă în faptul că, atunci când o descărcare electrică pulsată special formată (scânteie, perie și alte forme) se efectuează în volumul de lichid într-un vas deschis sau închis, în jurul valorii de formare se formează presiuni hidraulice ultra-înalte. zona, care sunt capabile să efectueze lucrări mecanice utile și sunt însoțite de un complex de fenomene fizice și chimice.

— Yutkin L.A.

Esența fizică a efectului electrohidraulic (EHE) constă în faptul că o descărcare electrică puternică într-un lichid creează o presiune hidraulică foarte mare, care este capabilă să exercite un efect de forță semnificativ.

Acest lucru se întâmplă în felul următor. Curentul de mare densitate determină o eliberare concentrată de căldură Joule, care asigură o încălzire puternică a plasmei rezultate.

Temperatura gazului, care nu este compensată de îndepărtarea rapidă a căldurii, crește rapid, ducând la o creștere rapidă a presiunii în canalul de curgere, care are o secțiune transversală mică în intervalul de timp inițial.

O undă de compresie cilindrică are loc în lichid datorită expansiunii rapide a cavității vapori-gaz sub acțiunea presiunii interne.

Eliberarea intensivă de energie în canal poate duce la depășirea vitezei de expansiune a acestuia pe valoarea corespunzătoare vitezei sunetului în lichid, ceea ce duce la transformarea pulsului de compresie într-o undă de șoc.

Creșterea în volum a cavității continuă până când presiunea din ea devine mai mică decât presiunea mediului extern, după care se prăbușește.