研究测试了发明者的百年专利装置的可行性。

 

一个研究团队在对20世纪早期的设计进行了一系列的复制实验后发现，工程师尼古拉·特斯拉(Nikola Tesla)在一个世纪前发明的阀门不仅比我们之前意识到的功能更强大，而且在今天还有其他潜在的应用。

 

该研究结果发表在《自然通讯》(Nature Communications)杂志上。他称特斯拉的这种设备为“瓣膜导管”，它可以利用发动机和其他机械的振动来泵送燃料、冷却剂、润滑油和其他气体和液体。

 

现在被称为特斯拉阀门，这一专利设备激发了在流网络和电路中引导流的策略。

 

纽约大学Courant数学科学研究所副教授、该论文的高级作者Leif Ristroph解释说:“这个有100年历史的发明仍然没有被完全理解，这是值得注意的，它可能在现代技术中以人们尚未考虑到的方式发挥作用。”“虽然特斯拉被称为电流和电路的巫师，但他鲜为人知的控制流动或流体电流的工作确实是超前于时代的。”关于天赋平台

 

特斯拉阀流

 

比较三种不同速度下的反向流动(从右到左)。水流用绿色和蓝色染料显示，表明流速越高，水流越受干扰。资料来源:纽约大学应用数学实验室

 

特斯拉阀门是一系列相互连接的水滴形回路，其设计目的是让流体在一个方向流动，没有任何运动部件。该设备为正向流提供了一条清晰的路径，但反向流的路径较慢——但后者的缺点实际上指向了在需要控制而不是释放流的情况下潜在的、未实现的好处。

 

为了了解这种阀门的功能，Ristroph和他的合著者，纽约大学物理学研究生Quynh Nguyen，以及研究时的纽约大学本科生Joanna Abouezzi在纽约大学应用数学实验室进行了一系列实验。在这里，他们复制了特斯拉阀门的设计，并对其进行了测试，测量其在两个方向流过的流体的阻力。天富平台优势

 

 

总的来说，他们发现该设备的反应有点像开关。在低流速时，正向流动和反向流动的阻力没有差异，但超过一定流速时，设备突然“打开”，并显著地阻止或抵制反向流动。

 

“至关重要的是，这种启动伴随着反向的湍流的产生，这将用漩涡‘堵塞’管道，扰乱水流，”里斯特罗夫解释道。“此外，湍流出现在远低于之前观察到的更多标准形状的管道的流速-高达20倍的速度比传统的湍流在圆柱形管道或管。这显示了它控制流量的能力，可以在许多应用中使用。”

 

此外，他们还发现，当流量不稳定时——当流量以脉冲或振荡形式出现时，该阀门的工作效果更好，然后该设备将其转换为平滑的定向输出流量。这个泵浦动作模仿了将交流电转换成直流电的交直流转换器。

 

“我们认为这就是特斯拉对该设备的设想，因为他考虑的是利用电流进行类似的操作，”里斯特罗夫说。“事实上，他最著名的发明是交流电机和交直流转换器。”

 

如今，由于这种阀门能够控制流量，并在低速时产生湍流，里斯特罗夫看到了特斯拉20世纪早期发明的可能性。

 

“特斯拉的设备是传统止回阀的替代品，后者的运动部件往往会随着时间的推移而磨损，”斯特罗夫解释说。“现在我们知道它在混合方面非常有效，可以用来利用发动机和机械的振动来泵送燃料、冷却剂、润滑剂或其他气体和液体。”