L'effetto elettroidraulico di Yutkin e la sua applicazione
Se un mattone viene gettato in un barile d'acqua, il barile sopravvivrà. Ma se le spari con una pistola, l'acqua romperà istantaneamente i cerchi. Il fatto è che i liquidi sono praticamente incomprimibili.
La caduta relativamente lenta del mattone consente all'acqua di reagire in tempo: il livello del liquido aumenterà leggermente. Ma quando un proiettile veloce si schianta nell'acqua, l'acqua non ha il tempo di salire, di conseguenza la pressione aumenta bruscamente e la canna cade a pezzi.
Qualcosa di simile accadrà se colpisci la canna Fulmine… Certo, questo accade raramente. Ma qui nel lago o nel fiume i "colpi" sono più frequenti.
Lev Alexandrovich Yutkin ha assistito a un evento simile nella sua infanzia. O perché a quell'età tutto è percepito molto più luminoso, o l'immagine era già molto impressionante, solo il ragazzo ha ricordato per il resto della sua vita il crepitio secco di una scarica elettrica e l'alto sollevamento dell'acqua.
Un fenomeno spia accidentale della natura lo interessa per tutta la vita.Successivamente, ha simulato una scarica elettrica in un liquido a casa, ha stabilito molte delle sue regolarità, l'ha chiamato effetto elettroidraulico e ha capito come usare il "fulmine addomesticato" a beneficio delle persone.
Lev Alexandrovich Yutkin (1911-1980)
Nel 1986, la monografia capitale di L.A. Yutkin "Effetto elettroidraulico e la sua applicazione nell'industria" è stata pubblicata postuma. Riflette il lavoro di un notevole ricercatore e inventore che ha trascorso diversi decenni a studiare il metodo originale per convertire l'energia elettrica in energia meccanica.
L'effetto elettroidraulico si verifica in un liquido quando in esso viene eccitata una scarica elettrica pulsata ed è caratterizzato da elevati valori di correnti, potenze e pressioni istantanee. In sostanza e per la natura della sua manifestazione, il processo elettroidropulso è un'esplosione elettrica in grado di deformare vari materiali.
Con l'aiuto di questo effetto, le scariche di scintille che si verificano in un ambiente acquoso creano una pressione idraulica estremamente elevata, che si esprime nel movimento istantaneo del liquido e nella distruzione di oggetti vicino alla zona di scarica, che non si riscaldano nemmeno.
Usandolo, iniziarono a frantumare e macinare una varietà di materiali, dalle leghe fragili come il carburo e la carta straccia alla roccia. Quindi, per frantumare 1m3 di granito occorre consumare circa 0,05 kW·h di elettricità. Questo è molto più economico delle esplosioni convenzionali che utilizzano polvere da sparo, sego, ammonite e altre sostanze.
Quindi l'effetto elettroidraulico ha trovato applicazione nelle operazioni di perforazione subacquea: con il suo aiuto, a una velocità di 2-8 cm al minuto, è possibile praticare fori con un diametro da 50 a 100 mm nello spessore di granito, minerale di ferro, nella massa di calcestruzzo .
Di conseguenza, si è scoperto che l'effetto elettroidraulico può essere utilmente dominato da molte altre professioni: stampaggio e saldatura di metalli, pulizia di parti di incrostazioni e acque reflue dai microbi, formazione di emulsioni e spremitura di gas disciolti in liquidi da fluidi, indurimento di reni pietre e aumentare la fertilità del suolo...
Certo, ancora oggi non conosciamo tutte le possibilità di questa tecnologia universale, che permette di risolvere molti problemi energetici e ambientali.
Puoi scaricare il libro di L.A. Yutkin "Effetto elettroidraulico e la sua applicazione nell'industria" qui: Prenota in PDF (5.1 MB)
L'effetto elettroidraulico (EGE) è un nuovo metodo industriale di conversione dell'energia elettrica in energia meccanica, che viene effettuato senza la mediazione di collegamenti meccanici intermedi, con alta efficienza. L'essenza di questo metodo consiste nel fatto che quando una scarica elettrica pulsata appositamente formata (scintilla, pennello e altre forme) viene eseguita nel volume di liquido in un recipiente aperto o chiuso, sorgono pressioni idrauliche ultra elevate della sua formazione intorno l'area, che sono in grado di svolgere utili lavori meccanici e sono accompagnati da un complesso di fenomeni fisici e chimici.
— Yutkin LA
L'essenza fisica dell'effetto elettroidraulico (EHE) risiede nel fatto che una potente scarica elettrica in un liquido crea una pressione idraulica molto elevata, che è in grado di esercitare un effetto di forza significativo.
Ciò avviene nel modo seguente. La corrente ad alta densità provoca un rilascio concentrato di calore Joule, che fornisce un forte riscaldamento del plasma risultante.
La temperatura del gas, che non è compensata dalla rapida rimozione del calore, aumenta rapidamente, portando ad un rapido aumento della pressione nel canale di flusso, che ha una piccola sezione trasversale nell'intervallo di tempo iniziale.
Un'onda di compressione cilindrica si verifica nel liquido a causa della rapida espansione della cavità vapore-gas sotto l'azione della pressione interna.
L'intenso rilascio di energia nel canale può portare alla velocità della sua espansione che supera il valore corrispondente alla velocità del suono nel liquido, il che porta alla trasformazione dell'impulso di compressione in un'onda d'urto.
L'aumento di volume della cavità continua fino a quando la pressione al suo interno diventa inferiore alla pressione dell'ambiente esterno, dopodiché collassa.