被后人稱為世界上最接近上帝的人,尼古拉·特斯拉1920年申請(qǐng)了一項(xiàng)發(fā)明專利,特斯拉閥門(mén)是一種奇怪的被動(dòng)止回閥,這種閥門(mén)允許流體首先朝一個(gè)方向流動(dòng),而在另一個(gè)方向阻力很大,甚至不流動(dòng)。
最重要的是,特斯拉閥門(mén)不需要任何可移動(dòng)組件的總成,是一種沒(méi)有任何開(kāi)關(guān)的閥門(mén),更耐磨和耐用性,可以由多種材料制成。
這種閥門(mén)特斯拉稱為瓣膜導(dǎo)管,后人稱為特斯拉閥。 特斯拉閥是一種內(nèi)部結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜的管道,由一系列的交替管道分支組成,每一個(gè)分支分成兩條管路,一條稍微傾斜,另一條彎曲成半環(huán)。在這兩個(gè)部分之間還設(shè)有連接通道和密封裝置,用于將流體從一條管路中排出到另外一條管路中去。如果要使所有管段都能正常工作,必須有足夠的長(zhǎng)度。以下系列的分支是相同的,可以根據(jù)需要增減分支的數(shù)量。
這導(dǎo)致流體基本上不受阻礙地從前方流入管路,但從另一個(gè)方向,來(lái)自環(huán)狀支路的流體與來(lái)自傾斜支路的流體迎面相撞,從而阻礙了液體的流動(dòng)。因此在實(shí)際應(yīng)用中,為了防止管道內(nèi)液體逆流而產(chǎn)生回流現(xiàn)象,必須設(shè)置一個(gè)閥門(mén)來(lái)限制流入管口端的流量。如圖1所示,當(dāng)需要關(guān)閉閥門(mén)時(shí),只需按一下按鈕即可打開(kāi)閥門(mén)。通過(guò)幾個(gè)分支后,很少有液體能從管口流出,甚至被控制到不流出,從而起到了止回閥的作用。
當(dāng)特斯拉發(fā)明這種閥門(mén)時(shí),暫時(shí)沒(méi)有真正的用途,這種神奇的閥門(mén)因?yàn)闊o(wú)法利用而慢慢地被人們遺忘,沒(méi)有人做更多的研究。 但特斯拉閥確實(shí)有一些值得我們?nèi)ニ伎己吞剿鞯牡胤?,直到現(xiàn)在,還沒(méi)有人研究明白。
今天我們來(lái)討論一下特斯拉閥的設(shè)計(jì)理念和具體的應(yīng)用情況。首先要了解一下特斯拉閥的結(jié)構(gòu)原理,目前沒(méi)有找到特斯拉閥的任何實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景。
特斯拉的神發(fā)明的東西真的是沒(méi)用的垃圾嗎? 如果真的是這樣,那它又會(huì)帶來(lái)什么危害呢?這聽(tīng)起來(lái)有點(diǎn)不可思議。但在我們身邊確實(shí)存在著一些類似特斯拉的東西。比如,特斯拉閥就是其中之一。 紐約大學(xué)(紐約大學(xué))的研究人員最近發(fā)現(xiàn),特斯拉的閥門(mén)可能比特斯拉想象的要強(qiáng)大得多。
研究人員利用特斯拉閥進(jìn)行了多次測(cè)試,發(fā)現(xiàn)隨著流量的增加,特斯拉閥在阻止反向流動(dòng)方面更加有效,這在需要精確流量控制的情況下非常有用。 這項(xiàng)技術(shù)還有助于降低渦輪增壓器的噪音并提高燃油效率。特斯拉閥是由美國(guó)馬薩諸塞州的一家公司研制出來(lái)的,目前正處于試驗(yàn)階段。它具有類似于傳統(tǒng)閥門(mén)的結(jié)構(gòu)。 這意味著,特斯拉閥可以用于發(fā)動(dòng)機(jī)和其他渦輪機(jī),利用其固有的振動(dòng)來(lái)泵出燃料、冷卻劑、潤(rùn)滑劑和其他氣體及液體。
在之前的一次演示中,研究人員還發(fā)現(xiàn),火焰在通過(guò)特斯拉閥噴射的過(guò)程中加速燃燒,這是否也適用于火箭發(fā)動(dòng)機(jī)? 但實(shí)際上,這種想法是錯(cuò)誤的,因?yàn)樘厮估y并不是真正意義上的特斯拉閥門(mén)。事實(shí)上,特斯拉閥只是一種簡(jiǎn)單的噴嘴結(jié)構(gòu)而已,與其他類型的噴射裝置相比,最大的特點(diǎn)就是高速。
火箭的噴火管道被設(shè)計(jì)成長(zhǎng)的特斯拉閥門(mén),甚至是彎曲和螺旋的,會(huì)顯著提高噴發(fā)速度和火箭的推力嗎? 現(xiàn)在,科學(xué)家還沒(méi)有完全研究明白這種神奇的閥門(mén),需要更多的研究來(lái)解密這個(gè)百年工業(yè)設(shè)計(jì)的發(fā)明。
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