L’étude teste la viabilité du dispositif breveté de Tesla vieux de 100 ans


Les scientifiques explorent les routes Tesla inutilisées - et découvrent de nouveaux avantages potentiels pour le présent

Comparaison des courants dans le sens opposé (de droite à gauche) à trois vitesses différentes. Le débit d’eau est représenté avec des couleurs vertes et bleues, ce qui montre que les écoulements sont de plus en plus perturbés à des vitesses plus élevées. Crédit photo: Laboratoire de mathématiques appliquées de NYU

Une vanne inventée il y a un siècle par l’ingénieur Nikola n’est pas seulement plus fonctionnelle qu’avant, elle a également d’autres utilisations potentielles aujourd’hui, comme une équipe de chercheurs l’a découvert après une série d’expériences sur des répliques de conception du début du XXe siècle.

Ses résultats, rapportés dans le journal Communication de la naturesuggèrent que l’appareil de Tesla, qu’il a appelé une «ligne de soupapes», pourrait utiliser les vibrations des moteurs et d’autres machines pour pomper du carburant, du liquide de refroidissement, du lubrifiant et d’autres gaz et liquides.

Le , maintenant connu sous le nom de valve Tesla, a développé des stratégies pour diriger les courants dans les réseaux et circuits d’écoulement.

« Il est à noter que cette invention centenaire n’est pas encore entièrement comprise et pourrait être utile dans les technologies modernes d’une manière qui n’a pas encore été envisagée », a déclaré Leif Ristroph, professeur associé au Courant Institute of Mathematical Sciences de l’Université de New York et un senior au journal Author. «Alors que Tesla est connu comme le magicien des courants électriques et des circuits électriques, ses travaux moins connus sur le contrôle des courants ou des flux de fluides étaient vraiment en avance sur son temps.

La valve Tesla – une série de boucles en forme de larme interconnectées – a été conçue pour diriger le flux de fluide dans une seule direction sans pièces mobiles. Le dispositif fournit un chemin clair pour les flux aller, mais l’itinéraire est plus lent pour les flux inversés – mais ce dernier inconvénient indique en fait un avantage potentiel non réalisé d’avoir à contrôler, et non pas à libérer, les flux.

Pour comprendre la fonctionnalité de la valve, Ristroph et ses co-auteurs Quynh Nguyen, étudiant en physique à NYU, et Joanna Abouezzi, étudiante à NYU au moment de la recherche, ont effectué une série d’expériences dans le laboratoire de mathématiques appliquées de NYU. Ici, ils ont recréé la conception de la valve Tesla et l’ont soumise à des tests qui ont mesuré sa résistance à l’écoulement dans les deux sens.

Dans l’ensemble, ils ont constaté que l’appareil réagit un peu comme un interrupteur. A de faibles débits, il n’y a pas de différence de résistance pour les flux aller et retour, mais au-delà d’un certain débit, le dispositif « s’allume » brusquement et teste ou résiste de manière significative aux flux inversés.

«Il est crucial que lors de la mise en marche du système, des écoulements turbulents soient générés dans la direction opposée, qui« obstruent »la canalisation avec des tourbillons et des écoulements perturbateurs», explique Ristroph. «De plus, la turbulence se produit à des débits beaucoup plus faibles que jamais dans un tuyau de forme standard – jusqu’à 20 fois moins que la turbulence traditionnelle dans un tuyau ou un tube cylindrique. Cela montre la puissance nécessaire pour contrôler le débit. Le dans de nombreuses applications. « 

Une photo avec le travail est disponible sur Google Drive.

De plus, ils ont constaté que la vanne fonctionne encore mieux lorsque le débit n’est pas uniforme – lorsqu’il se produit sous forme d’impulsions ou de vibrations, que le dispositif convertit ensuite en un flux de sortie régulier et directionnel. Cette action de pompage imite les convertisseurs AC / DC qui convertissent le courant alternatif en courant continu.

«Nous pensons que Tesla avait cela à l’esprit pour l’appareil car il envisageait des opérations analogiques avec des courants électriques», note Ristroph. « En fait, il est surtout connu pour avoir inventé le moteur AC et un convertisseur AC-DC. »

Compte tenu de la capacité de la vanne à contrôler les flux et à créer des turbulences à basse , Ristroph voit aujourd’hui des opportunités pour l’invention de Tesla au début du XXe siècle.

«Le dispositif Tesla est une alternative au clapet anti-retour conventionnel, dont les pièces mobiles s’usent avec le temps», explique Ristroph. « Et maintenant, nous savons qu’il est très efficace pour le mélange et peut être utilisé pour tirer parti des vibrations des moteurs et des machines pour pomper du carburant, du liquide de refroidissement, du lubrifiant ou d’autres gaz et liquides. »


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Plus d’information:
Communication de la nature (2021). DOI: 10.1038 / s41467-021-23009-y

Fourni par l’Université de New York

Citation: Une étude teste la du dispositif breveté de Tesla vieux de 100 ans (2021, 17 mai), consulté le 17 mai 2021 sur https://techxplore.com/news/2021-05-viability-tesla-year-patented-device .html

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