Valva Teslav

Construirea unei supape Teslav pentru utilizare în conductele de căldură

O supapă Teslav este un dispozitiv care funcționează ca o supapă pasivă, fluidică . Poate fi văzut ca un fel de supapă de reținere fără piese mecanice în mișcare. Supapa a fost brevetată de Nikola Tesla în 1916 .

funcționalitate

Ideea de bază este că rezistența la curgere într-o direcție de curgere este mai mică decât în ​​opus. În acest fel, se poate realiza că fluxul primește o direcție preferată sau că fluidul curge doar într-o singură direcție, adică se obține un efect de rectificare .

Mecanismul de acțiune al supapelor Teslav depinde în mare măsură de numărul Reynolds (și, prin urmare, de dimensiunea supapei). La supapele mari cu debit turbulent și Re > 1700, funcția supapei se bazează în principal pe forțe inerțiale . Cu toate acestea, la supapele microscopice cu flux predominant laminar și Re ≪ 1000 domină forțele datorate vâscozității fluidului.

Supapa Tesla nu întrerupe complet fluxul în direcția opusă, ci doar mărește foarte mult rezistența la curgere. Eficiența unei supape Tesla poate fi exprimată prin diodicitatea sa:

$${\ displaystyle \ mathrm {Di_ {Valve}} \ cong \ left. {\ frac {\ Delta P_ {r}} {\ Delta P_ {v}}} \ right \ vert _ {\ dot {V}}}$$

. Valorile tipice pentru supapele Teslav microfluidice sunt cuprinse între 1 și 2.${\ displaystyle \ Delta P_ {r}}$${\ textstyle \ Delta P_ {v}}$${\ textstyle {\ dot {V}}}$

Schiță a unei supape Teslav din specificația brevetului. Fluidul poate curge relativ nestingherit de la dreapta la stânga, rezistența la curgere crește semnificativ de la stânga la dreapta.

Domenii de aplicare

Marele avantaj al unei astfel de supape este că nu există părți mobile. Este utilizat în microfluidice , de exemplu pentru cultura celulară sau în conductele de căldură . Folosind efectul Coandă , o supapă Tesla poate fi utilizată și pentru a amesteca eficient diferite substanțe.

Link-uri web

Commons : Valva Teslav  - colecție de imagini

Dovezi individuale

1. ^ Nikola Tesla (1920): Valvular Conduit. Specificații de brevet, Biroul de brevete din Statele Unite Text integral în Google Brevete
2. ^ ^{A b c} Ronald Louis Bardell: Mecanismul de diodicitate al supapelor fără piese de tip Tesla. Ed.: Universitatea din Washington. 2000, p. 1 ff., 124 ff . ( psu.edu [PDF; 4.1 MB ]). 
3. ^ ^{A b} Albert Folch: Introducere în BioMEMS . CRC Press , Boca Raton / Londra / New York 2013, ISBN 978-1-4665-0938-2 , pp. 197-198, 367, 463 . 
4. ↑ ^{a b} Hongbin Ma: Factori care afectează mișcarea oscilantă și transferul de căldură într-un OHP . În: Țevi de căldură oscilante . Springer , New York 2015, ISBN 978-1-4939-2503-2 , pp. 205-209 , doi : 10.1007 / 978-1-4939-2504-9_5 .