Ученые раскрыли секрет работы «вечного» обратного клапана Николы Теслы

Обратный клапан, изобретенный Николой Теслой в 1916 году, может неограниченно долго пропускать воду только в одном направлении из-за особого влияния турбулентности на потоки жидкости внутри него.

Американские ученые раскрыли принцип его работы. Это даст возможность создания помпы на основе обратного клапана. Об этом сообщает ТАСС.

«Крайне удивительно то, что этому изобретению недавно исполнилось сто лет и при этом мы не до конца понимали то, как оно работает, и поэтому не знали, в каких областях науки и техники его можно применять. Теслу часто считают кудесником от мира электричества, однако его работы, связанные с управлением потоками жидкостей, оказались действительно передовыми», – заявил доцент Нью-Йоркского университета Лейф Ристоф.

Этот клапан является трубой необычной формы, содержащей множество ответвлений и боковых проходов.

Это делает ее похожей на извилистое течение реки с множеством поворотов и островов. Еще в 1916 году Тесла обнаружил, что это заставляет жидкость течь только в одном направлении.

Такая конструкция не подразумевает использования пружин, поршней и других механических компонентов, поэтому она может работать неограниченно долго, а ее построение достаточно просто.



Принципы работы клапана Теслы долгое время оставались непонятыми. Американские ученые открыли принцип его работы, с помощью создания копии клапана в своей лаборатории. Они наблюдали за тем, как через него движется вода при разных скоростях, давлениях и других параметрах потока.

Эти опыты и теоретические модели показали, что клапан Тесла подобен переключателю, чье состояние зависит от того, насколько высок уровень турбулентности жидкости внутри него. Если жидкость течет достаточно медленно и упорядоченным образом, изобретение Теслы почти не мешает ее движению, пропуская ее в обе стороны.

Но если вода выходит за критические отметки, то клапан перестает пропускать ее в обратную сторону. Это чаще всего связано с высоким уровнем турбулентности и его влиянием на движение воды в боковых каналах клапана.

«Наши наблюдения показали, что турбулентность появляется внутри клапана значительно быстрее, чем в нормальных трубах любой формы, при скорости движения воды примерно в 20 раз меньше, чем это обычно происходит. Этот феномен позволяет очень гибко управлять потоками движения жидкостей, что имеет массу практических приложений», – рассказал Ристоф.

Фото: screenshot YouTube «Клапан Тесла | Целая физика», pixabay.com