Yutkinův elektrohydraulický efekt a jeho aplikace

Pokud je cihla vhozena do sudu s vodou, sud přežije. Ale když ji zastřelíte pistolí, voda okamžitě rozbije obruče. Faktem je, že kapaliny jsou prakticky nestlačitelné.

Relativně pomalu padající cihla umožňuje včasné reakci vody: hladina kapaliny mírně stoupne. Když ale do vody narazí rychlá střela, voda nestihne stoupnout, v důsledku toho prudce stoupne tlak a hlaveň se rozpadne.

Něco podobného se stane, pokud narazíte na hlaveň Blesk… To se samozřejmě stává jen zřídka. Ale tady v jezeře nebo řece jsou „zásahy“ častější.

Lev Alexandrovič Yutkin byl v dětství svědkem podobné události. Buď proto, že v tomto věku je vše vnímáno mnohem jasněji, nebo byl obraz již velmi působivý, jen chlapec si po zbytek života pamatoval suché praskání elektrického výboje a vysoký vzestup vody.

Náhodný špionážní fenomén přírody ho zajímá na celý život.Později doma nasimuloval elektrický výboj v kapalině, stanovil mnoho jeho zákonitostí, nazval jej elektrohydraulický efekt a přišel na to, jak využít „zkrocený blesk“ ve prospěch lidí.

Lev Alexandrovič Yutkin (1911-1980)

V roce 1986 byla posmrtně vydána kapitálová monografie L.A. Yutkina „Elektrohydraulický efekt a jeho aplikace v průmyslu“. Odráží práci pozoruhodného badatele a vynálezce, který strávil několik desetiletí studiem originální metody přeměny elektrické energie na mechanickou energii.

Elektrohydraulický efekt nastává v kapalině, když je v ní vybuzen pulzní elektrický výboj a vyznačuje se vysokými hodnotami okamžitých proudů, výkonů a tlaků. Elektrohydropulsní proces je v podstatě a povahou svého projevu elektrickým výbuchem schopným deformovat různé materiály.

Pomocí tohoto efektu jiskrové výboje vznikající ve vodném prostředí vytvářejí extrémně vysoký hydraulický tlak, který se projevuje okamžitým pohybem kapaliny a destrukcí předmětů v blízkosti výbojové zóny, které se ani nezahřívají.

Pomocí něj začali drtit a brousit různé materiály, od křehkých slitin, jako je karbid a sběrový papír až po kámen. Na rozdrcení 1 m3 žuly je tedy třeba spotřebovat asi 0,05 kW·h elektřiny. To je mnohem levnější než klasické výbuchy za použití střelného prachu, loje, amonitu a dalších látek.

Poté našel elektrohydraulický efekt uplatnění při podvodních vrtacích operacích: s jeho pomocí můžete rychlostí 2-8 cm za minutu vrtat otvory o průměru 50 až 100 mm v tloušťce žuly, železné rudy, betonové hmoty .

V důsledku toho se ukázalo, že elektrohydraulický efekt lze užitečně zvládnout mnoha dalšími profesemi: lisováním a svařováním kovů, čištěním částí okují a odpadních vod od mikrobů, tvorbou emulzí a vytlačováním plynů rozpuštěných v kapalinách z kapalin, tuhnutím ledvin kameny a zvýšení úrodnosti půdy...

Samozřejmě ani dnes neznáme všechny možnosti této univerzální technologie, která umožňuje řešit mnoho energetických a ekologických problémů.

Knihu L.A. Yutkina "Elektrohydraulický efekt a jeho aplikace v průmyslu" si můžete stáhnout zde: Kniha v PDF (5,1 MB)

Elektrohydraulický efekt (EGE) je nový průmyslový způsob přeměny elektrické energie na mechanickou energii, který se provádí bez zprostředkování mezilehlých mechanických spojů, s vysokou účinností. Podstata této metody spočívá v tom, že při provádění speciálně vytvořeného pulzního elektrického (jiskrového, kartáčového a jiné formy) výboje v objemu kapaliny v otevřené nebo uzavřené nádobě vznikají ultravysoké hydraulické tlaky jeho vzniku kolem oblasti, které jsou schopny vykonávat užitečnou mechanickou práci a jsou doprovázeny komplexem fyzikálních a chemických jevů.

— Yutkin L.A.

Fyzikální podstata elektrohydraulického jevu (EHE) spočívá v tom, že silný elektrický výboj v kapalině vytváří velmi velký hydraulický tlak, který je schopen vyvinout výrazný silový účinek.

To se děje následujícím způsobem. Proud o vysoké hustotě způsobuje koncentrované uvolňování Jouleova tepla, které zajišťuje silné zahřívání výsledného plazmatu.

Teplota plynu, která není kompenzována rychlým odvodem tepla, rychle stoupá, což vede k rychlému nárůstu tlaku v průtokovém kanálu, který má v počátečním časovém intervalu malý průřez.

V kapalině vzniká válcová kompresní vlna v důsledku rychlého rozpínání dutiny pára-plyn působením vnitřního tlaku.

Intenzivní uvolňování energie v kanálu může vést k tomu, že rychlost jeho expanze překročí hodnotu odpovídající rychlosti zvuku v kapalině, což vede k přeměně kompresního impulsu na rázovou vlnu.

Zvětšování objemu dutiny pokračuje, dokud se tlak v ní nestane menším než tlak vnějšího prostředí, načež se zhroutí.