Ohne Schalter kann Flüssigkeit oder Flamme nur in eine Richtung fließen. Was ist das Prinzip des Tesla-Ventils?

Was sollten Sie tun, wenn Sie flüssige Stoffe wie Gase oder Flüssigkeiten an einen bestimmten Ort transportieren und dabei einen Rückfluss vermeiden und die Durchflussrate kontrollieren möchten?

Es ist ganz einfach: Sie müssen lediglich ein Ventil installieren und es mit einem Schalter steuern und einstellen. Ist es also in Ordnung, den Schalter nicht zu verwenden? Ja, vor über 100 Jahren entwickelte ein großer Wissenschaftler ein spezielles Ventil, das einen Flüssigkeitsfluss in eine Richtung ohne Umschalten gewährleisten konnte. Diese Person ist Tesla, und das von ihm erfundene Ventil heißt „Tesla-Ventil“. Wir sollten mit Tesla sehr vertraut sein. Er ist zweifellos ein legendärer Wissenschaftler. Im Laufe seines Lebens erhielt er mehr als 1.000 Erfindungspatente. Zu den bekanntesten wissenschaftlichen Errungenschaften zählen unter anderem die Erfindung des Wechselstroms, die drahtlose Energieübertragung, die Entwicklung und Anwendung des Radios usw.

Auch in der heutigen Zeit gibt es noch viele Menschen, die Tesla verehren. Aus Bewunderung für Tesla benennen einige Unternehmer sogar ihre eigenen Elektroautos nach ihm, wodurch der Name bekannter wird.

Es ist jedoch bedauerlich, dass wir, wenn wir viele Suchprogramme öffnen und die drei Wörter „Tesla“ eingeben, die Figur dieses Wissenschaftlers nicht auf der ersten Seite sehen, sondern nur Autos. Was Nikola Tesla betrifft, sind die meisten seiner Erfindungen seit langem bekannt. Neben diesen bekannten Erfindungen gibt es einige weniger beachtete Erfindungen, die man eigentlich als Klassiker bezeichnen kann und für die es in Zukunft wahrscheinlich neue Anwendungsmöglichkeiten geben wird. Das erwähnte „Tesla-Ventil“ ist beispielsweise eine solche Erfindung. Was ist ein Teslaventil? Es handelt sich um ein Ventil, das den Einwegfluss von Fluiden wie Flüssigkeiten und Gasen gewährleisten kann, ohne dass ein Umschalten erforderlich ist.

Wie gewährleistet das Tesla-Ventil einen Einweg-Flüssigkeitsfluss?

Ein genauer Blick auf den Querschnitt eines Tesla-Ventils zeigt Ihnen, warum. Das Tesla-Ventil verwendet ein spezielles Schaltungsdesign. Wenn die Flüssigkeit in Vorwärtsrichtung durch das Tesla-Ventil fließt, wird sie an jedem Kreislaufanschluss in zwei Pfade aufgeteilt. Die beiden Flüssigkeitswege laufen dann an der nächsten Kreuzung zusammen und werden beschleunigt. Fließt die Flüssigkeit hingegen in umgekehrter Richtung in das Tesla-Ventil, wird die Flüssigkeit an der ersten Kreuzung ebenfalls in zwei Wege aufgeteilt und läuft an der zweiten Kreuzung wieder zusammen. Der Unterschied besteht darin, dass die Fließrichtungen der beiden Flüssigkeiten diesmal entgegengesetzt sind und daher ein enormer Widerstand entsteht. Daher kann das Tesla-Ventil nur vorwärts strömen und ein Durchfluss in die entgegengesetzte Richtung ist schwierig. Obwohl das Design des Tesla-Ventils genial ist, ist es notwendig, etwas so Kompliziertes herzustellen, wenn das Problem durch die einfache Installation eines Ventils gelöst werden kann?

Man war immer der Meinung, dass das Tesla-Ventil wenig praktischen Anwendungswert habe und nicht ernst genommen werde, doch diese Situation ändert sich nun langsam. Tatsächlich ist das Anwendungspotenzial des Tesla-Ventils im Bereich des Flüssigkeitstransports sehr groß.

Im Fluss lebt beispielsweise eine Fischart, die wir Wanderfische nennen. Sie leben im Unterlauf des Flusses, schwimmen aber jedes Jahr zur Hochwasserzeit wieder flussaufwärts, um ihre Eier abzulegen. Nachdem die Eier ausgebrütet sind, schwimmen sie flussabwärts und kehren zum Leben in die unteren Gewässer zurück. An diesem Vorgang wäre nichts auszusetzen, doch durch den Bau von Dämmen durch den Menschen wurde der Rückweg der Wanderfische blockiert. Was sollen wir also tun? Die Menschen haben eine Lösung gefunden: den Bau von Fischtreppen. Vereinfacht ausgedrückt geht es darum, eine Treppe zu bauen, die die Fische hinaufklettern können.

Obwohl der Bau von Fischtreppen Wanderfischen die Möglichkeit bietet, in ihre Heimat zurückzukehren, besteht seit langem ein Problem bei Fischtreppen: die Größe des Wasserdurchflusses.

Im Fluss gibt es viele Arten von Wanderfischen unterschiedlicher Größe. Bei starker Strömung fällt es manchen Fischen schwer, die Leiter flussaufwärts zu erklimmen, während bei schwacher Strömung der Auftrieb nicht ausreicht, um größere Fische hochzuziehen. Daher kam jemand auf die Idee, das Tesla-Ventil beim Bau von Fischtreppen einzusetzen. Die Fischtreppe im Pichoux Canyon in der Schweiz basiert nun auf dem Prinzip des Tesla-Ventils. Das Flusswasser fließt vom Oberlauf rückwärts in die „Tesla-Ventil-Fischtreppe“. Aufgrund des großen Widerstands ist die Durchflussrate des Wassers sehr gering. Je höher die Durchflussrate, desto höher der Druck und desto langsamer die Durchflussrate. Dadurch wird die Wassermenge gewährleistet und die Durchflussmenge begrenzt.

Der Einsatz des Tesla-Ventils im Fischtreppenbau kann nur als kleiner Test des Tesla-Ventils angesehen werden. Wissenschaftler haben herausgefunden, dass die Struktur des Tesla-Ventils nicht nur bei Fluiden wie Gasen und Flüssigkeiten funktioniert, sondern auch bei Flammen.

Die Eigenschaft des Tesla-Ventils besteht darin, dass bei einem Durchfluss in die entgegengesetzte Richtung der Druck und der Widerstand umso größer sind, je langsamer die Geschwindigkeit ist und es sogar zu einem vollständigen Stopp kommt. Beim Durchlaufen des Tesla-Ventils in Vorwärtsrichtung gilt: Je höher der Druck, desto schneller die Geschwindigkeit. Wenn die Flamme das Tesla-Ventil in Vorwärtsrichtung durchströmt, entsteht ein erheblicher Beschleunigungseffekt. Was ist der Nutzen einer beschleunigenden Flamme? Es ist sehr nützlich. Wie fliegen unsere Raketen in den Himmel? Dabei kommt der Flammenstrahl zum Einsatz und durch eine Erhöhung der Strahlgeschwindigkeit lässt sich Kraftstoff sparen. Da es auf Raketen eingesetzt werden kann, sollte es auch auf Düsenflugzeugen einsetzbar sein. Mittlerweile hat sich das Anwendungsfeld auch auf die Luft- und Raumfahrttechnik ausgeweitet, sodass wir sagen können, dass das Anwendungspotenzial des Tesla-Ventils tatsächlich sehr groß ist.

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