Studi menguji kelayakan perangkat dipatenkan Tesla berusia 100 tahun
Automotive

Studi menguji kelayakan perangkat dipatenkan Tesla berusia 100 tahun


Perbandingan aliran dalam arah sebaliknya (kanan ke kiri) pada tiga kecepatan berbeda. Arus air divisualisasikan dengan pewarna hijau dan biru, yang menunjukkan bahwa aliran semakin terganggu dengan kecepatan yang lebih tinggi. Kredit: Laboratorium Matematika Terapan NYU

Katup yang ditemukan oleh insinyur Nikola Tesla seabad yang lalu tidak hanya lebih fungsional daripada yang disadari sebelumnya, tetapi juga memiliki aplikasi potensial lainnya saat ini, tim peneliti telah menemukan setelah melakukan serangkaian percobaan pada ulangan desain awal abad ke-20.

Penemuannya, dilaporkan dalam jurnal Komunikasi Alam, menyarankan bahwa perangkat Tesla, yang dia sebut “saluran katup,” dapat memanfaatkan getaran di mesin dan mesin lain untuk memompa bahan bakar, pendingin, pelumas, dan gas serta cairan lainnya.

Sekarang dikenal sebagai Tesla Valve, perangkat yang dipatenkan telah menginspirasi strategi untuk mengarahkan aliran dalam jaringan dan sirkuit aliran.

“Sungguh luar biasa bahwa penemuan berusia 100 tahun ini masih belum sepenuhnya dipahami dan mungkin berguna dalam teknologi modern dengan cara yang belum dipertimbangkan,” jelas Leif Ristroph, seorang profesor di Institut Ilmu Matematika Courant Universitas New York dan senior makalah itu. penulis. “Sementara Tesla dikenal sebagai ahli arus listrik dan sirkuit listrik, pekerjaannya yang kurang dikenal untuk mengontrol aliran atau arus fluida benar-benar mendahului.”

Katup Tesla — serangkaian loop berbentuk tetesan air mata yang saling berhubungan — dirancang untuk melewatkan aliran fluida hanya ke satu arah dan tanpa bagian yang bergerak. Perangkat ini menyediakan jalur yang jelas untuk arus maju, tetapi rutenya lebih lambat untuk arus balik — tetapi kelemahan terakhir ini pada kenyataannya menunjuk pada potensi, manfaat yang tidak direalisasikan dalam keadaan ketika arus perlu dikendalikan daripada dilepaskan.

Untuk memahami fungsi katup, Ristroph dan rekan penulisnya, Quynh Nguyen, seorang mahasiswa pascasarjana fisika NYU, dan Joanna Abouezzi, seorang sarjana NYU pada saat penelitian, melakukan serangkaian percobaan di Lab Matematika Terapan NYU. Di sini, mereka mereplikasi desain Katup Tesla dan melakukan tes yang mengukur ketahanannya terhadap aliran yang lewat di dua arah.

Secara keseluruhan, mereka menemukan bahwa perangkat merespons agak seperti sakelar. Pada laju aliran rendah tidak ada perbedaan dalam hambatan untuk aliran maju dan mundur, tetapi di atas kecepatan aliran tertentu perangkat tiba-tiba “menyala” dan secara signifikan memeriksa atau menolak aliran balik.

“Yang terpenting, penyalaan ini hadir dengan generasi aliran turbulen ke arah sebaliknya, yang ‘menyumbat’ pipa dengan pusaran dan arus yang mengganggu,” jelas Ristroph. “Selain itu, turbulensi muncul pada laju aliran yang jauh lebih rendah daripada yang pernah diamati sebelumnya untuk pipa dengan bentuk yang lebih standar — kecepatan hingga 20 kali lebih rendah daripada turbulensi konvensional dalam pipa atau tabung silinder. Ini menunjukkan kekuatan yang dimilikinya untuk mengontrol aliran,” yang dapat digunakan di banyak aplikasi. “

Gambar yang menggambarkan pekerjaan tersebut tersedia di Google Drive.

Selain itu, mereka menemukan bahwa katup bekerja lebih baik ketika aliran tidak stabil — ketika datang dalam bentuk pulsa atau osilasi, yang kemudian diubah perangkat menjadi aliran keluaran yang mulus dan terarah. Tindakan pemompaan ini meniru konverter AC-DC yang mengubah arus bolak-balik menjadi arus searah.

“Kami pikir inilah yang ada dalam pikiran Tesla untuk perangkat itu, karena dia memikirkan tentang operasi analog dengan arus listrik,” kata Ristroph. “Dia sebenarnya paling terkenal karena menciptakan motor AC dan juga pengubah AC-DC.”

Saat ini, mengingat kemampuan katup untuk mengontrol aliran dan menghasilkan turbulensi pada kecepatan rendah, Ristroph melihat kemungkinan untuk penemuan awal abad ke-20 Tesla.

“Perangkat Tesla adalah alternatif dari check valve konvensional, yang bagian yang bergerak cenderung aus seiring waktu,” jelas Ristroph. “Dan sekarang kami tahu ini sangat efektif dalam pencampuran, dan dapat digunakan untuk memanfaatkan getaran di mesin dan mesin untuk memompa bahan bakar, pendingin, pelumas, atau gas dan cairan lainnya.”


Bagaimana burung bernafas lebih baik? Penemuan peneliti akan membuat Anda berputar-putar


Informasi lebih lanjut:
Komunikasi Alam (2021). DOI: 10.1038 / s41467-021-23009-y

Disediakan oleh Universitas New York

Kutipan: Studi menguji kelayakan perangkat dipatenkan Tesla berusia 100 tahun (2021, 17 Mei) diambil 17 Mei 2021 dari https://techxplore.com/news/2021-05-viability-tesla-year-patented-device.html

Dokumen ini memiliki hak cipta. Selain dari transaksi yang adil untuk tujuan studi atau penelitian pribadi, tidak ada bagian yang boleh direproduksi tanpa izin tertulis. Konten tersebut disediakan untuk tujuan informasi saja.




Halaman Ini Di Persembahkan Oleh : Data HK