Yutkins elektrohydraulischer Effekt und seine Anwendung

Wenn ein Ziegelstein in ein Fass mit Wasser geworfen wird, überlebt das Fass. Aber wenn Sie mit einer Waffe auf sie schießen, wird das Wasser sofort die Reifen zerbrechen. Tatsache ist, dass Flüssigkeiten praktisch inkompressibel sind.

Der relativ langsam fallende Stein lässt das Wasser rechtzeitig reagieren: Der Flüssigkeitsspiegel steigt leicht an. Wenn jedoch eine schnelle Kugel ins Wasser einschlägt, hat das Wasser keine Zeit zum Aufsteigen, wodurch der Druck stark ansteigt und der Lauf auseinanderfällt.

Etwas Ähnliches passiert, wenn Sie den Lauf treffen Blitz… Das kommt natürlich selten vor. Aber hier im See oder Fluss kommt es häufiger zu „Hits“.

Lew Alexandrowitsch Jutkin war in seiner Kindheit Zeuge eines ähnlichen Ereignisses. Entweder, weil in diesem Alter alles viel heller wahrgenommen wird, oder weil das Bild bereits sehr beeindruckend war, nur der Junge erinnerte sich für den Rest seines Lebens an das trockene Knistern einer elektrischen Entladung und den hohen Anstieg des Wassers.

Ein zufälliges Spionagephänomen der Natur interessiert ihn ein Leben lang.Später simulierte er zu Hause eine elektrische Entladung in einer Flüssigkeit, stellte viele ihrer Gesetzmäßigkeiten fest, nannte sie den elektrohydraulischen Effekt und fand heraus, wie man „gezähmte Blitze“ zum Wohle der Menschen nutzen kann.

Lew Alexandrowitsch Jutkin (1911 – 1980)

1986 wurde posthum L.A. Yutkins Hauptmonographie „Elektrohydraulischer Effekt und seine Anwendung in der Industrie“ veröffentlicht. Es spiegelt die Arbeit eines bemerkenswerten Forschers und Erfinders wider, der mehrere Jahrzehnte damit verbracht hat, die ursprüngliche Methode zur Umwandlung elektrischer Energie in mechanische Energie zu erforschen.

Der elektrohydraulische Effekt tritt in einer Flüssigkeit auf, wenn darin eine gepulste elektrische Entladung angeregt wird, und ist durch hohe Werte an Momentanströmen, -leistungen und -drücken gekennzeichnet. Im Wesentlichen und aufgrund der Art seiner Erscheinung ist der Elektrohydropulsprozess eine elektrische Explosion, die verschiedene Materialien verformen kann.

Mit Hilfe dieses Effekts erzeugen Funkenentladungen in einer wässrigen Umgebung einen extrem hohen hydraulischen Druck, der sich in der augenblicklichen Bewegung der Flüssigkeit und in der Zerstörung von Gegenständen in der Nähe der Entladungszone äußert, die sich nicht einmal erwärmen.

Damit begannen sie, verschiedenste Materialien zu zerkleinern und zu mahlen, von spröden Legierungen wie Hartmetall und Altpapier bis hin zu Gestein. Um 1 m3 Granit zu zerkleinern, müssen also etwa 0,05 kWh Strom verbraucht werden. Dies ist viel kostengünstiger als herkömmliche Explosionen mit Schießpulver, Talg, Ammonit und anderen Substanzen.

Dann fand der elektrohydraulische Effekt Anwendung bei Unterwasserbohrarbeiten: Mit seiner Hilfe können Sie mit einer Geschwindigkeit von 2 bis 8 cm pro Minute Löcher mit einem Durchmesser von 50 bis 100 mm in die Dicke von Granit, Eisenerz oder in Betonmasse bohren .

Als Ergebnis stellte sich heraus, dass der elektrohydraulische Effekt von vielen anderen Berufen sinnvoll beherrscht werden kann: Stanzen und Schweißen von Metallen, Reinigen von Zunderteilen und Abwässern von Mikroben, Bilden von Emulsionen und Auspressen von in Flüssigkeiten gelösten Gasen aus Flüssigkeiten, Härten von Nieren Steine ​​und Erhöhung der Bodenfruchtbarkeit...

Natürlich kennen wir auch heute noch nicht alle Möglichkeiten dieser universellen Technologie, die die Lösung vieler Energie- und Umweltprobleme ermöglicht.

Sie können L.A. Yutkins Buch „Electro-hydraulic effect and its application in industrial“ hier herunterladen: Buch als PDF (5,1 MB)

Der elektrohydraulische Effekt (EGE) ist eine neue industrielle Methode zur Umwandlung elektrischer Energie in mechanische Energie, die ohne Vermittlung zwischengeschalteter mechanischer Verbindungen und mit hohem Wirkungsgrad durchgeführt wird. Der Kern dieser Methode besteht darin, dass bei der Durchführung einer speziell geformten gepulsten elektrischen Entladung (Funke, Bürste und andere Formen) im Flüssigkeitsvolumen in einem offenen oder geschlossenen Gefäß in der Umgebung ultrahohe hydraulische Drücke entstehen das Gebiet, die in der Lage sind, nützliche mechanische Arbeit zu leisten und von einem Komplex physikalischer und chemischer Phänomene begleitet werden.

— Yutkin L.A.

Das physikalische Wesen des elektrohydraulischen Effekts (EHE) liegt darin, dass eine starke elektrische Entladung in einer Flüssigkeit einen sehr großen hydraulischen Druck erzeugt, der eine erhebliche Kraftwirkung entfalten kann.

Dies geschieht auf folgende Weise. Der hochdichte Strom bewirkt eine konzentrierte Freisetzung von Joule-Wärme, die für eine starke Erwärmung des resultierenden Plasmas sorgt.

Die Gastemperatur, die durch die schnelle Wärmeabfuhr nicht kompensiert wird, steigt schnell an, was zu einem schnellen Druckanstieg im Strömungskanal führt, der im anfänglichen Zeitintervall einen kleinen Querschnitt aufweist.

Durch die schnelle Ausdehnung des Dampf-Gas-Hohlraums unter Einwirkung des Innendrucks entsteht in der Flüssigkeit eine zylindrische Kompressionswelle.

Die intensive Energiefreisetzung im Kanal kann dazu führen, dass seine Expansionsgeschwindigkeit den der Schallgeschwindigkeit in der Flüssigkeit entsprechenden Wert überschreitet, was zur Umwandlung des Kompressionsimpulses in eine Stoßwelle führt.

Die Volumenvergrößerung des Hohlraums setzt sich fort, bis der Druck darin geringer wird als der Druck der äußeren Umgebung, woraufhin er kollabiert.