Sơ đồ sưởi ấm thực sự bằng hiệu ứng Yutkin. Hiệu ứng Yutkin, búa nước hoặc áp suất một trăm nghìn atm từ một xung điện ngắn

L. A. Yutkin

Khi một xung điện áp cao được tạo ra đặc biệt bên trong một thể tích chất lỏng, áp suất cực cao sẽ phát triển trong vùng chất lỏng, áp suất này có thể được sử dụng rộng rãi cho các mục đích thực tế - do đó, lần đầu tiên vào năm 1950, L. A. Yutkin đưa ra đề xuất của mình cách mới sự biến đổi năng lượng điện thành năng lượng cơ học, được tác giả gọi là hiệu ứng điện thủy lực (EHE).

Hiệu ứng điện-thủy lực đã và đang tồn tại từ những ngày đầu tiên được phát hiện nguồn không đổi sự ra đời của nhiều tiến bộ quy trình công nghệ, hiện đang được sử dụng rộng rãi trên toàn thế giới. Điều này quyết định tầm quan trọng lâu dài của nó và sự quan tâm ngày càng tăng đối với nó trong các lĩnh vực khoa học, công nghệ và Kinh tế quốc dân.

Trong 30 năm cuối đời, L. A. Yutkin đã làm việc tích cực và hiệu quả trong lĩnh vực điện thủy lực. Trong thời gian này ông đã phát triển cơ sở lý thuyết hiện tượng, các phương pháp điều khiển quá trình đã được xác định có khả năng mở rộng đáng kể khả năng và đảm bảo hiệu quả cao của quá trình xử lý vật liệu bằng điện thủy lực, hơn 200 phương pháp và thiết bị đã được đề xuất ứng dụng thực tế EGE, đã nhận được 140 giấy chứng nhận bản quyền cho các phát minh, 50 ấn phẩm về điện thủy lực được xuất bản. Dưới sự lãnh đạo của ông, các thiết kế cơ bản của lắp đặt công nghiệp cho các mục đích khác nhau đã được phát triển, công việc tìm kiếm được thực hiện, các thiết bị và quy trình công nghệ đã được chuẩn bị để thực hiện và triển khai một phần, cho phép sử dụng hiệu quả hiệu ứng điện-thủy lực trong nhiều lĩnh vực của thế giới. nền kinh tế quốc gia.

Đoàn Chủ tịch Viện Hàn lâm Khoa học Cộng hòa Xã hội chủ nghĩa Xô viết Ukraina vào tháng 6 năm 1982, xác định ý nghĩa hoạt động khoa học L. A. Yutkina, lưu ý rằng phát minh của ông về phương pháp thu được áp suất cao và cực cao (như 105011, Liên Xô) đã hình thành nên cơ sở của một phương pháp công nghiệp mới để chuyển đổi năng lượng điện thành năng lượng cơ học, một phương pháp điện-thủy lực mới để xử lý vật liệu và công dụng thực tế EGE (a.s. 121053,

LIÊN XÔ). L. A. Yutkin là chuyên gia hàng đầu trong việc phát triển lý thuyết EGE. Sau khi mất L. A. Yutkin đã được trao tặng danh hiệu người đoạt Giải thưởng Nhà nước của Cộng hòa Xã hội chủ nghĩa Xô viết Ukraine năm 1981,

Cuốn sách phản ánh những kết quả chính của hoạt động khoa học, sáng tạo và kỹ thuật của L. A. Yutkin. Hầu hết các tài liệu đều được xuất bản lần đầu tiên. Cuốn sách được chuẩn bị xuất bản bởi đồng tác giả chính và người kế thừa hợp pháp L. I. Goltsova.

Khối lượng hạn chế của cuốn sách không cho phép trình bày đầy đủ tất cả những diễn biến chính của tác giả.

Ngày nay, theo Ủy ban Khoa học và Công nghệ Nhà nước Liên Xô, việc giới thiệu nhiều loại máy điện-thủy lực và quy trình công nghệ hàng năm mang lại khoản tiết kiệm hàng chục triệu rúp cho nước ta. Tuy nhiên, sự phát triển rộng rãi trong thực tế của điện thủy lực chỉ mới bắt đầu. Việc xuất bản cuốn sách chắc chắn sẽ giúp đẩy nhanh việc đưa hiệu ứng điện-thủy lực vào tất cả các lĩnh vực của nền kinh tế quốc gia.

Mọi ý kiến ​​đóng góp xin vui lòng gửi về địa chỉ: 191065, Leningrad, st. Dzerzhinsky, 10 tuổi, nhà xuất bản LO "Chế tạo máy".

Lần đầu tiên quan tâm đến sự phóng điện bằng tia lửa điện trong nước vào năm 1933, tác giả sau đó đã cống hiến hết mình để giải quyết vấn đề tạo ra một búa nước hiệu quả bằng cách sử dụng sự phóng điện. Vào cuối những năm 1930, tác giả đã xây dựng cơ bản nguyên lý cơ bản cho tất cả các hệ thống điện thủy lực để đạt được cái gọi là phóng điện cực dài. Năm 1948, có cơ hội để nghiên cứu kỹ lưỡng vấn đề và điều này dẫn đến việc cấp bằng sáng chế cho phát minh đầu tiên và cơ bản trong lĩnh vực điện thủy lực - “Phương pháp thu được áp suất cao và cực cao”, tức là phương pháp thu được điện thủy lực. tác dụng.

Nhưng điện thủy lực không phải tự nhiên mà có mà có từ trước. Các thí nghiệm phóng tia lửa điện trong chất lỏng đã được các nhà khoa học thực hiện vào thế kỷ 18. Vì vậy, vào năm 1766, nhà tự nhiên học người Mỹ T. Lane, trong bức thư gửi B. Franklin, có mô tả cấu trúc và hoạt động của điện kế mà ông đã phát minh ra, làm bằng chứng cho thấy thiết bị của ông thực sự đo được số lượng chứ không phải một số phẩm chất đặc biệt về điện, đã viết rằng ông đã tiến hành nhiều thí nghiệm khác nhau với các chất phóng điện có chứa lượng điện khác nhau, và những sự phóng điện này được thực hiện không chỉ trong không khí mà còn trong nước và các chất lỏng khác [I].

Từ mô tả các thí nghiệm và hoạt động của thiết bị do Lane phát minh, người ta có thể hiểu rằng trong các thí nghiệm của ông, sự phóng điện tia lửa thực sự xảy ra trong nước dài vài mm với mặt trước khá dốc và do đó hiệu suất cơ học cao. Các thí nghiệm của Lane nổi bật ở tính đơn giản và "tư duy mới mẻ. Tuy nhiên, ý nghĩa thực sự và tầm quan trọng to lớn của các hiện tượng quan sát được trong các thí nghiệm vẫn hoàn toàn không được chính T. Lane hoặc B." Franklin, cũng như D. Priestley, người đã lặp lại thí nghiệm của Lane vào năm 1769, cũng như nhiều nhà khoa học khác biết về công trình của họ. Không phải ngẫu nhiên mà các thí nghiệm của T. Lane và D. Priestley lần đầu tiên được ghi nhớ chỉ 200 năm sau - sau khi công trình đầu tiên của chúng tôi được xuất bản, khi tất cả điện thủy lực như một ngành khoa học trên thực tế đã được hình thành.

Trong các tài liệu về điện thủy lực, đôi khi cũng có những công trình khác đáng được khen ngợi nhất nhưng không liên quan trực tiếp đến điện thủy lực. Một trong những tác phẩm này là bài viết của G.I. Pokrovsky và V.A. Yampolsky “Sự tương tự điện thủy động lực học của sự tích lũy”. Tuy nhiên, chính cái tên đã nói lên sự khác biệt hoàn toàn với nội dung và ý nghĩa tác phẩm của tác giả. Cuốn sách của G.I. Pokrovsky, xuất bản năm 1962, nhấn mạnh ưu tiên của chúng ta trong việc khám phá ra hiệu ứng điện thủy lực. Phát minh của I.V. Fedorov “Phương pháp và thiết bị khử trùng và khử trùng bằng dòng điện tần số cao” cũng đã được đề cập. Tuy nhiên, công việc này thiếu những đặc điểm nổi bật chính làm nền tảng cho việc thực hiện hiệu ứng điện thủy lực - rút ngắn mặt trước và thời lượng của xung điện. Trong mạch của I.V. Fedorov không có khe hở tia lửa hình thành - một bộ mài xung, giúp nó có thể đạt điện áp lớn hơn nhiều so với điện áp đánh thủng đối với khe hở làm việc, và do đó thiết bị do I.V. Fedorov phát minh thực sự là một nguồn tia lửa điện của âm thanh và không thể là nguồn tạo ra hiệu ứng điện thủy lực.

Công việc của những người tiền nhiệm của điện thủy lực kết thúc vào năm 1948 với việc xuất bản bài báo “Về hiệu suất cơ học của tia lửa điện trong chất lỏng” của F. Frungel. , F. Frungel sau đó đã rút lui khỏi việc nghiên cứu những bài báo như vậy trong một thời gian dài, chỉ tiếp tục chúng sau khi tác phẩm của tác giả được xuất bản.

Những lý do khiến nhiều nhà nghiên cứu bỏ qua rất lớn khả năng thực tế có rất nhiều hiện tượng vật lý mới. Rõ ràng, cơ sở cho sự thất bại chung của họ là do thiếu quan điểm thực tế, sáng tạo về các hiện tượng đang được nghiên cứu, cũng như việc công chúng không có nhu cầu sử dụng áp suất thủy lực cực cao.

Để vinh danh nghiên cứu của những người đi trước, người ta không thể không thừa nhận rằng “từ Lane đến Frungel, khoa học chỉ biết đến hiện tượng phóng điện trong chất lỏng mà không có bất kỳ dấu hiệu nào cho thấy sự phóng điện từng milimet trong chất lỏng là nguyên mẫu của một chất lỏng mới”. phương pháp công nghiệp chuyển đổi năng lượng điện thành năng lượng cơ học và có thể được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khoa học và công nghệ.

Công trình tiếp theo của tác giả giúp mở rộng và đào sâu hiểu biết lý thuyết về bản chất của hiệu ứng điện thủy lực, xác định một số phương pháp, kỹ thuật đảm bảo hiệu suất cao của máy móc và cơ cấu hoạt động theo nguyên lý này, đề xuất hơn hai trăm phương pháp và các thiết bị sử dụng hiệu ứng điện thủy lực, nhiều trong số đó đã được đưa vào thực tế.

Theo dữ liệu được công bố, hàng trăm cơ sở lắp đặt xử lý kim loại bằng điện-thủy lực cho các mục đích khác nhau đã được vận hành ở nước ngoài, nơi mà công nghệ dập điện-thủy lực đã nhận được sự phát triển lớn nhất. Ở Liên Xô, việc lắp đặt làm sạch vật đúc bằng điện-thủy lực được sử dụng rộng rãi nhất. Hàng chục thiết bị điện-thủy lực để làm sạch vật đúc, được sản xuất hàng loạt tại nhà máy thí điểm PKB Điện-Thủy lực của Viện Hàn lâm Khoa học SSR Ucraina (Nikolaev) và tại nhà máy Amurlitmash (Komsomolsk-on-Amur), đi vào hoạt động. hoạt động hàng năm. Một số cài đặt như vậy được xuất khẩu. Giấy phép sản xuất và cung cấp thiết bị điện-thủy lực cho Thụy Điển, Tây Ban Nha, Hungary và Nhật Bản đã được bán. Trong các ngành công nghiệp khác nhau của Liên Xô, còn có hơn 140 máy ép điện-thủy lực, hàng chục cơ sở lắp đặt điện-thủy lực cho các ống loe của bộ trao đổi nhiệt, máy nghiền điện-thủy lực với nhiều sửa đổi khác nhau, lắp đặt điện-thủy lực để phá hủy các vật liệu quá khổ, vân vân.

Theo Ủy ban Khoa học và Công nghệ Nhà nước Liên Xô, chỉ trong giai đoạn từ 1971 đến 1975. Hiệu quả kinh tế thực tế từ việc sử dụng hiệu ứng điện thủy lực trong nền kinh tế quốc dân của Liên Xô lên tới 23 triệu rúp. Việc giới thiệu các công nghệ và thiết bị điện-thủy lực khác nhau có triển vọng rộng lớn nhất trong tương lai.

Tác giả kênh “Show “IGIP” trình bày chủ đề thí nghiệm “Hiệu ứng điện thủy điện của Yutkin”. Bản chất của nó là khi phóng điện áp cao đi qua chất lỏng, chúng ta có một số hiện tượng vật lý: từ bay hơi đến điện phân. Kết quả là, chúng ta nhận được sự gia tăng áp suất ngay lập tức và một búa nước đáng chú ý. Hãy kiểm tra hiệu quả trong thực tế bằng cách tạo một bản cài đặt cho việc này bằng chính đôi tay của chúng ta. Vào cuối ấn phẩm thứ hai lắp đặt tự chếđể nghiên cứu hiện tượng này. Nó được phát triển bởi một tác giả khác.

Nhân tiện, công suất đề xuất là khá đủ để nghiền nát đá. Ở Đức, ngay cả thiết bị sản xuất đá dăm cũng được sản xuất theo nguyên tắc này. Hiệu ứng Yutkin được sử dụng rộng rãi trong y học và công nghệ. Thật không may, những lang băm cũng thích hiệu ứng Yutkin. Vì vậy, ông được ghi nhận với bất cứ điều gì: từ điện miễn phí đến phản ứng tổng hợp hạt nhân lạnh. Đến mức, họ không tin rằng hiệu ứng Yutkin có thể biến nước thành thứ có thể chữa khỏi mọi căn bệnh còn tệ hơn cả liệu pháp nước tiểu.

Nhưng đó không phải là mục đích chúng tôi ở đây. Hãy lắp ráp thiết lập và tiến hành một số thí nghiệm với chính chúng ta bằng chính đôi tay của tôi. Bộ phận chính của thiết bị trình diễn là một dãy tụ điện. Các tụ điện được mua ở chợ trời địa phương. Tiếp theo là thiết bị chống sét: trên không và dưới nước. Chúng sẽ được làm thành hai mảnh bảng mạch sử dụng một sợi dây.

Để bắt đầu, chúng tôi hàn song song các tụ điện lại với nhau. Hãy làm hai khối, mỗi khối có bốn khối. Chúng tôi hàn nó lại, bây giờ chúng tôi có hai khối tụ điện. Đây là lý do tại sao điều này được thực hiện: có hai khối tụ điện, mỗi khối 4 kV 0,4 μF. Bây giờ bạn có thể bật chúng song song, bằng cách nối tắt hai chân này hoặc nối tiếp. Trong trường hợp đầu tiên, chúng ta sẽ có 0,8 µF ở 4 kV và trong trường hợp thứ hai là 8 kV 0,2 µF.

Trong thí nghiệm này để tái tạo hiệu ứng Yutkin, chúng ta sẽ nối chúng song song, vì vậy bây giờ chúng ta sẽ nối tắt hai cực bằng một đoạn dây đồng. Nhân tiện, đoạn dây đồng này sẽ là một trong những đầu cuối của thiết bị chống sét. Do đó, chúng tôi uốn cong nó bằng chữ G và hàn nó lên bảng của chúng tôi. Xin lưu ý rằng các đầu của thiết bị chống sét phải được mài sắc, mài thành kim. Chúng ta sẽ thực hiện việc này sau một lát bằng giũa kim. Bây giờ chúng ta sẽ hàn chúng vào đế.

Theo cách tương tự, chúng tôi chuẩn bị đầu ra thứ hai của thiết bị chống sét. Thế là xong, khe hở tia lửa gần như đã sẵn sàng, việc còn lại chỉ là mài sắc hai điện cực này. Bây giờ chúng ta kết nối khe hở tia lửa với các tụ điện bằng dây này và chúng ta tạo một kết nối song song của các tụ điện. Tiếp theo, chúng tôi làm một thiết bị chống sét thứ hai, lấy một đoạn dây khác, nhưng không dùng tay loại bỏ ngay lớp cách điện khỏi nó. Chúng tôi loại bỏ 4 cm vật liệu cách nhiệt ở mỗi bên, san bằng nó và quấn nó xung quanh một khoảng trống có đường kính phù hợp.

Tiếp tục từ phút thứ 5 trên video về hiệu ứng Yutkin.

Một thiết kế khác bao gồm 6 phần.

Trọng tâm trong quá trình lắp đặt của Yutkin là tụ điện. Nó có thể được thực hiện ở nhà. Nó rất dễ làm. Giấy bạc, phim, tất và bóng. Quả bóng ép giấy bạc. Phần đầu của quá trình lắp đặt là khe hở tia lửa hình thành. Nó cũng dễ dàng để thực hiện. Cuộn dây đánh lửa từ ô tô. Máy biến áp điện tử, nó có thể được mua ở bất kỳ cửa hàng nào. Chúng tôi tua lại cuộn dây và nhận được 24 kilovolt. Chúng tôi kết nối thiết bị này với tụ điện thông qua một diode đến khe hở tia lửa hình thành. Chúng tôi loại bỏ cái sau khỏi lò vi sóng. Chúng tôi kết nối cavitator đang đứng trong nước. Nước suối. Bật nó lên.
Xin lưu ý: nước bắt đầu đục. Các khoáng chất trong nước bị nghiền nát. Nước chuyển từ cứng sang mềm. Sau khi uống một ly nước này, bạn sẽ cảm thấy ấm áp bên trong.

Hiệu ứng Yutkin, búa nước hoặc áp suất một trăm nghìn atm từ một xung điện ngắn

Trong hơn bảy mươi năm, nhân loại đã biết được hơn phương pháp hiệu quả chuyển đổi năng lượng điện thành năng lượng cơ học thông qua hiệu ứng Yutkin điện thủy lực (EHE). Tuy nhiên, như mọi khi, hiệu ứng này không được sử dụng trong cuộc sống hàng ngày, không có gì về nó và tác giả của nó trên Wikipedia, và khoa học chính thức thực sự không muốn nhớ đến bản thân hiệu ứng đó, chứ đừng nói đến tác giả Lev Yutkin cùng với nhiều hơn một trăm phát minh. Tất cả điều này là do, như mọi khi, nhờ vào hiệu suất siêu cao và hiệu suất vài nghìn phần trăm, mà như chúng ta đã biết từ khoa học chính thống và sách giáo khoa vật lý thì không thể được!

Nhà vật lý và nhà phát minh kiệt xuất của Liên Xô Lev Aleksandrovich Yutkin sinh ngày 5 tháng 8 năm 1911 tại thành phố Belozersk, vùng Vologda. Ông chỉ vào đại học vào năm 1930, sau hai năm bị cưỡng bức lao động tại một nhà máy với tư cách là thợ tiện “do tình trạng mất an ninh giai cấp”. Vào năm thứ tư tại trường đại học, năm 1933, Lev Yutkin đã thu được những kết quả nghiêm túc đầu tiên về hiệu ứng điện thủy lực. Ngay sau khi bị phát hiện, cùng năm 1933, ông bị bỏ tù theo Điều 58 (tội phản quốc). Bị buộc tội cố gắng làm nổ tung một cây cầu bằng EGE của mình! Có ý kiến ​​​​cho rằng Yutkin đã phát minh ra EGE của mình chỉ vào năm 1950, vì phải đến năm nay hiệu ứng này mới được cấp bằng sáng chế, nhưng thực tế không phải vậy! Phần lớn các nghiên cứu về chủ đề hiệu ứng điện-thủy lực đã được ông thực hiện và hoàn thành vào những năm 30 và theo cách nói của ông, lý thuyết hoàn chỉnhông đã xây dựng nên hiệu ứng điện thủy động lực vào năm 1938.

Bản thân anh ấy Hiệu ứng Yutkin điện thủy lực hoặc ngắn gọn EGE là một chiếc búa nước cực mạnh với áp suất cục bộ trên một trăm nghìn atm, xảy ra khi phóng tia lửa điện áp cao đi qua khe nước. Đó là lý do tại sao “người ta” gọi đơn giản hiệu ứng này là búa nước, mặc dù công bằng mà nói thì cần lưu ý rằng ý nghĩa khoa học của búa nước khác xa với hiện tượng này và không liên quan gì đến EGE của Yutkin.

Để có được EGE Dòng điện xoay chiều từ mạng được cung cấp cho một máy biến áp tăng áp, nơi điện áp tăng lên vài kilovolt. Hơn nữa điệnđược chỉnh lưu bằng điốt và đưa vào tụ điện, nơi điện áp tích lũy thành giá trị mong muốn. Sau đó, xảy ra hiện tượng đánh thủng điện áp cao giữa các điện cực đặt trong nước, gây ra hiện tượng điện giật thủy lực, biểu hiện dưới dạng một tiếng nổ lớn với áp suất tăng cục bộ lên tới hàng chục nghìn atm.

Một trong những giá trị và ưu điểm thực tế quan trọng nhất của hiệu ứng này là khả năng lặp lại 100% và dễ thực hiện ngay cả tại nhà mà không cần sử dụng các thiết bị đắt tiền. thiết bị thí nghiệm và vật liệu.

Bản thân tác giả đã nhiều lần hiện đại hóa và cải tiến những phát triển của mình, chẳng hạn như sơ đồ mạch cuối cùng đã được triển khai bằng cách sử dụng hai khe hở tia lửa, theo người tạo ra nó, điều này đã làm tăng đáng kể độ dốc của mặt trước xung và làm cho mạch hiệu quả hơn và dễ cấu hình hơn nhiều.

Ngoài sự xuất hiện của áp suất cục bộ vài chục nghìn atm mà tác giả đã sử dụng thành công, chẳng hạn như để nghiền đá tảng thành từng mảnh nhỏ hoặc để ép kim loại, hiệu ứng này còn đi kèm với một số đặc tính hữu ích và tuyệt vời khác. Nếu chúng ta cố gắng làm nổi bật tất cả các đặc tính tuyệt vời của EGE, chúng ta sẽ nhận được kết quả như thế này:

Áp suất tăng cục bộ lên tới vài chục nghìn atm. Do nước không thể nén được và do đó, sự phân bố áp suất này trong toàn bộ thể tích nước, tính chất này có thể được sử dụng để nghiền và nghiền đá, ép và dập kim loại, cũng như để chuyển đổi thành các loại năng lượng cơ học khác. , ví dụ thành mô-men xoắn thông qua việc sử dụng cơ cấu thanh nối tay quay có thiết kế đặc biệt.

Nhiệt độ tăng cục bộ. Theo tác giả và các nhà nghiên cứu độc lập về hiệu ứng này, với sự hiện diện của EGE, nhiệt độ của chất lỏng tăng nhanh hơn một cách không tương xứng so với lượng điện sử dụng cho EGE, điều này giúp có thể chế tạo các thiết bị sưởi hiệu quả cao dựa trên hiệu ứng này. Đặc tính làm nóng này xuất hiện cùng với đặc tính tăng áp suất cục bộ nêu trên, do đó nên sử dụng đồng thời hai đặc tính này.

Giải phóng khí Brown ra khỏi nước. Vì đặc tính này không phải được phát hiện bởi chính tác giả mà bởi những người theo ông sau này, nên đặc tính này không được nghiên cứu kỹ lưỡng, đặc biệt là ở phần định lượng, nhưng chính sự hiện diện của nó, như đã đề cập trước đó, không hủy bỏ các đặc tính được mô tả trước đó và làm cho nó có thể sử dụng đồng thời cả ba đặc tính chính của hiệu ứng Yutkin điện thủy lực!

Thông tin kỹ thuật chi tiết hơn về hiệu ứng này và những khám phá, phát minh khác của tác giả có thể được tìm thấy trong cuốn sách được đề xuất.

Và để giúp đỡ những người thực hành, chúng tôi cung cấp một nguồn tài nguyên tuyệt vời để bạn có thể tìm thấy sơ đồ kết nối cho cuộn dây máy biến áp, ký hiệu điểm bắt đầu và kết thúc của cuộn dây máy biến áp, các nhóm kết nối cuộn dây, v.v. thông tin hữu ích trong kỹ thuật điện.

Hiệu ứng Yutkin đã được nhân loại biết đến hơn bảy mươi năm. Đó là một cách rất hiệu quả để chuyển đổi năng lượng điệnđến cơ khí. Tác giả của nó là người đồng hương của chúng tôi, nhà phát minh tài năng Lev Aleksandrovich Yutkin, người đã nghiên cứu các vấn đề về điện động lực học trong những năm 1930 và 40. Nhân tiện, ngoài tác dụng nêu trên, nó còn đi vào lịch sử nhờ hơn một trăm cải tiến được đề xuất. Nhờ phát minh nổi tiếng của mình, ông đã nhận được biệt danh “Tesla của Nga”.

Cơ chế hiệu ứng

Hiệu ứng tác động điện thủy lực Yutkin, hay còn gọi ngắn gọn là EGE, về cơ bản là một cú sốc thủy lực mạnh với áp suất cục bộ cao hơn hàng trăm nghìn atm. Cú sốc này xảy ra khi một chất phóng điện đi qua nước. Trên thực tế, đây là lý do tại sao hiệu ứng Yutkin đôi khi được gọi đơn giản là búa nước. Để có được EGE, cần cung cấp dòng điện xoay chiều từ mạng đến đây, điện áp tăng lên vài kilovolt. Sau đó, dòng điện được chỉnh lưu bằng điốt sẽ được cung cấp cho tụ điện đã chuẩn bị sẵn, nơi nó tích tụ đến lượng cần thiết.

Sau thủ tục này giữa các điện cực,
đặt trong nước sẽ xảy ra hiện tượng đánh thủng điện áp cao, tạo ra hiện tượng giật điện-thủy lực. Điều thứ hai biểu hiện dưới dạng một tiếng nổ lớn và sự gia tăng áp suất cục bộ vào thời điểm này lên tới vài chục nghìn atm.

Khả năng sử dụng thực tế của khám phá

Ngoài áp suất cục bộ của hàng chục nghìn bầu khí quyển biểu hiện trong quá trình thực hiện, còn có một số tính chất thú vị đi kèm với hiệu ứng Yutkin. Cơ chế đơn vị điện tử Tất nhiên, phải tính đến nhiệt độ cực cao và năng lượng mạnh mẽ để cấu trúc không bị tan chảy. Và các đặc tính thú vị của hiệu ứng mang lại, chẳng hạn như các khả năng sau:

Hiệu ứng điện thủy lực

Hoạt hình

Sự miêu tả

Bản chất của hiệu ứng là xung quanh vùng phóng điện xung được hình thành đặc biệt bên trong thể tích chất lỏng nằm trong bình mở hoặc đóng, áp suất thủy lực cực cao phát sinh có khả năng thực hiện công cơ học.

Trong quá trình tác động thủy lực, có sự giải phóng tức thời (10-100 μs) năng lượng tích lũy, ví dụ, trong dãy tụ điện thông qua sự phóng điện xung trong chất lỏng. Trong quá trình phóng điện, một kênh plasma có nhiệt độ 15-30 nghìn K. Trong kênh có tiết diện nhỏ sẽ xảy ra hiện tượng nóng cục bộ mạnh của chất lỏng. Đồng thời, năng lượng của khí ion hóa quá nhiệt và hơi nước tập trung trong đó. Sự giãn nở nhanh chóng của kênh phóng điện dưới dạng khoang hơi-khí (bong bóng) dưới tác dụng của áp suất bên trong tạo ra sóng nén và xung áp suất trong môi trường không nén được (chất lỏng) xung quanh. Với sự giải phóng năng lượng mạnh mẽ trong kênh, tốc độ giãn nở của nó có thể vượt quá tốc độ âm thanh trong chất lỏng, sau đó sóng nén chuyển thành sóng xung kích. Sự giãn nở của khoang tiếp tục cho đến khi áp suất trong khoang, do quán tính của dòng chất lỏng phân kỳ, trở nên nhỏ hơn áp suất của môi trường bên ngoài. Kể từ thời điểm này, chất lỏng chuyển động ngược lại (khoang đóng sầm lại), áp suất khí trong đó tăng mạnh và quá trình lặp lại dưới dạng một số xung giảm dần.

Sự phóng điện xung điện áp cao trong chất lỏng có thể được xem xét theo trình tự sau: đánh thủng điện và hình thành kênh phóng điện, giải phóng năng lượng trong kênh, khuếch đại sốc, sóng siêu âm và sóng âm, sự giãn nở của khoang, kèm theo sự tạo ra của xung áp suất với sự hình thành dòng chất lỏng phân kỳ, xung của khoang.

Biên độ áp suất xung kích khi chịu tác dụng điện thủy lực trong thùng hình trụ:

,

trong đó V sh là tốc độ truyền sóng xung kích;

r là mật độ của chất lỏng;

E 0 - mô đun nén thể tích của chất lỏng;

E - mô đun đàn hồi của vật liệu;

d - đường kính trong của thể tích làm việc;

d là độ dày thành của khối làm việc;

V 0 - tốc độ âm thanh trong chất lỏng.

Sự biểu hiện của hiệu ứng vật lý chỉ xảy ra ở chất lỏng dẫn điện trên hầu hết hình dạng hình học mà chất lỏng chấp nhận.

Đặc điểm thời gian

Thời gian bắt đầu (log từ -2 đến -1);

Trọn đời (log tc từ -1 đến 1);

Thời gian phân hủy (log td từ -1 đến 0);

Thời gian phát triển tối ưu (log tk từ 0 đến 1).

Biểu đồ:

Kỹ thuật triển khai hiệu ứng

Kỹ thuật thực hiện hiệu ứng

Phương pháp và thiết bị kích thích sóng xung kích thủy lực bằng cách phóng xung điện áp cao giữa các tấm, các điện cực được lắp đặt cố định (Hình 1).

Kích thích sóng âm bằng tia lửa điện trong chất lỏng

Cơm. 1

Điện áp xung được đặt vào các điện cực ngâm trong chất lỏng. Sự phóng điện xảy ra giữa các điện cực, tạo ra sóng xung kích âm thanh trong chất lỏng.

Áp dụng hiệu ứng

Những khả năng độc đáo của hiệu ứng điện thủy lực đã dẫn đến việc nó được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực của nền kinh tế quốc dân: trong công nghệ cơ khí và gia công kim loại, trong hàn và thiết bị vận tải, trong khai thác mỏ và công nghiệp vật liệu xây dựng, V công nghiệp hóa chất, trong kỹ thuật điện, trong nhà máy điện, trong y học.

Đặc biệt, hiệu ứng điện thủy lực được sử dụng để nghiền và nghiền các khoáng chất rắn và xỉ, khoan đá, loại bỏ cặn bám khỏi vật đúc; mài các vật liệu dạng sợi và dạng tấm, cũng được sử dụng để dập, ép, kéo kim loại vật liệu tấm; để thu được dung dịch keo, nhũ tương, huyền phù; để cung cấp chất lỏng dạng xung dưới áp suất cao.

Việc nâng cao chất lượng sản phẩm trong một số trường hợp gắn liền với việc đảm bảo Thành phần hóa học vật liệu của nó, có thể đạt được bằng phương pháp luyện kim bột sử dụng bột có hình dạng và kích thước được quy định chặt chẽ. Việc sử dụng máy nghiền cơ học ở đây tỏ ra không hiệu quả, điều này liên quan đến sự mài mòn của dụng cụ và sự xâm nhập của các hạt của nó vào bột đã chuẩn bị. Chức năng của công cụ nghiền điện thủy lực được thực hiện bằng chất lỏng, thường là nước.