Л а юткин электрогидравлический эффект и его применение в промышленности djvu
Электрогидродинамические технологии представляют собой инновационные промышленные методы преобразования электрической энергии в механическую, в основе которых лежит применение электрогидравлического эффекта или эффекта Юткина, открытого в СССР в 1950 году физиком Львом Александровичем Юткиным и названного впоследствии его именем.
Лев Александрович Юткин родился в 1911 году в городе Белозерске Вологодской губернии. Отец работал земским врачом в Вологодской и в Архангельской областях, семья переезжала, и школу Лев закончил уже в Ленинграде, куда семья переехала в 1928 году.
В 1930 году Юткин поступил в Ленинградский автодорожный институт, где уже с первого курса занимался изобретательством. Первое авторское свидетельство на изобретение № 719184 по заявке № 131715/29-33 «Способ возведения переправы через водную преграду», полученное Л. А. Юткиным имеет приоритет от 11 июля 1933 года.
В том же 1933 году, во время одного из опытов с электрическим разрядом в воде, Л.А. Юткин открыл электрогидравлический эффект. В 1940 году поступил в Ленинградский электротехнический институт (ЛЭТИ).
В начале марта 1942 года он был эвакуирован из Ленинграда, затем учился в военном инженерном училище, адъютантом начальника которого он и закончил войну, демобилизовавшись из армии в Ленинграде в 1946 году.
15 апреля 1950 года считается датой приоритета заявки на изобретение «Способ создания высоких и сверхвысоких давлений», и приоритетом открытия электрогидравлического эффекта, названного в дальнейшем «эффектом Юткина».
Начиная с 1950 года Л.А. Юткиным в соавторстве с Л.И. Гольцовой получены авторские свидетельства на изобретения более 200 электрогидравлических способов и устройств, применяемых в самых разнообразных отраслях промышленности и ряде технологических процессов. В течение четверти века Л.А. Юткин последовательно возглавлял ряд авторских научных лабораторий в Ленинграде, как правило заводских лабораторий, занимавшихся исследованиями открытого им электрогидравлического эффекта (ЭГЭ).
В 1955 году в Ленинградском политехническом институте ему впервые дали авторскую лабораторию, где были созданы все первые электрогидравлические установки.
В 1959 году решением Совета министров СССР была организована специализированная Межотраслевая лаборатория электрогидравлического эффекта (МЛЭГЭ) и усилиями Л. А. Юткина начались широкие прикладные исследования и разработка электрогидравлических технологий и электрогидравлического оборудования. На смену основанной в 1959 году МЛЭГЭ, в 1968 году пришла сельскохозяйственная (проблемная) ПЛЭГЭ, а с 1975 года — уже Центральная научно-исследовательская лаборатория (ЦНИЛЭГЭ), которая готовилась стать союзным НИИ.
5 октября 1980 года Л.А. Юткин, находясь в командировке в Тбилиси, скоропостижно умер от третьего инфаркта. Работу над творческим наследием Л.А. Юткина продолжила Л.И. Гольцова, и в 1986 году увидела свет наиболее полная монография трудов Л.А. Юткина «Электрогидравлический эффект и его применение в промышленности». Посмертно Л.А. Юткин был удостоен звания лауреата Государственной премии УССР за 1981 год.
Сущность эффекта Юткина состоит в том, что вокруг зоны образования специально сформированного высоковольтного импульсного электрического разряда внутри объема жидкости возникают сверхвысокие гидравлические давления, способные совершать полезную механическую работу и сопровождающиеся комплексом физических и химических явлений.
Основными действующими факторами электрогидравлического эффекта являются высокие и сверхвысокие импульсные гидравлические давления и гидродинамические эффекты, приводящие к появлению ударных волн со звуковой и сверхзвуковой скоростями; значительные импульсные перемещения объемов жидкости, совершающиеся со скоростями, достигающими сотен метров в секунду; мощные импульсно возникающие кавитационные процессы, способные охватить относительно большие объемы жидкости; инфра- и ультразвуковые излучения; механические резонансные явления с амплитудами, позволяющими осуществлять взаимное разделение (дробление, диспергирование, фрагментацию) друг от друга многокомпонентных твердых тел и материалов; мощные электромагнитные поля (десятки тысяч эрстед); интенсивные импульсные световые, тепловые, ультрафиолетовые, а также рентгеновские излучения; импульсные гамма-излучения; многократная ионизация соединений и элементов, содержащихся в жидкости.
Все данные факторы оказывают на жидкость и материалы, помещенные в нее, значительные физические и химические воздействия. Ударные перемещения жидкости, возникающие при развитии и схлопывании кавитационных полостей, способны разрушать неметаллические материалы и вызывать пластические деформации металлических объектов, помещенных вблизи зоны разряда. Мощные инфразвуковые и ультразвуковые колебания, сопровождающие электрогидравлический эффект, дополнительно диспергируют уже измельченные материалы, вызывают резонансное разрушение крупных объектов, твёрдых тел (конгломератов) на отдельные кристаллические частицы, осуществляют интенсивные химические процессы синтеза, полимеризации, прекращение сорбционных и химических связей. Электромагнитные поля разряда также оказывают мощное влияние как на сам разряд, так и на ионные процессы, протекающие в окружающей его жидкости.
Получение электрогидравлического эффекта:
Электрогидравлический разряд возникает при приложении к жидкости импульсного напряжения, достаточной амплитуды и длительности, в результате чего развивается электрический пробой. Характерное время переднего фронта импульса тока разряда от долей микросекунды, до нескольких микросекунд. Крутой передний фронт напряжения, прикладываемого к разрядному промежутку в жидкости, является отличительной чертой и непременным условием эффекта Юткина.
Для получения электрогидравлического эффекта переменный ток из сети подается на повышающий трансформатор, где напряжение увеличивается до нескольких киловольт. Далее электрический ток выпрямляется диодами и подается на конденсатор, где напряжение накапливается до нужного значения. После этого между размещенными в воде электродами возникает высоковольтный пробой, что и порождает возникновение электрогидравлического удара, проявляющегося в виде громкого хлопка с локальным повышением давления в несколько десятков тысяч атмосфер, локальным повышением температуры и т.д.
Одной из серьезнейших практических ценностей и преимуществ данного эффекта является его стопроцентная повторяемость и простота реализации даже в домашних условиях, без применения дорогостоящего лабораторного оборудования и материалов.
Сферы применения электрогидравлического эффекта
Возможные направления применения электрогидравлического и других гидродинамических эффектов.
Впервые этот эффект открыл (1933) и исследовал наш соотечественник Лев Александрович Юткин (5 августа (23 июля) 1911 - 5 октября 1980). Многие теоретические и практические основы этого эффекта, названного автором электро-гидравлическим эффектом (ЭГЭ), изложены в его книге. Юткин Л.А. Электрогидравлический эффект и его применение в промышленности. - Л.: Машиностроение, Ленингр. отд-ние, 1986. — 253 с, ил.
Стабильный, регулируемый высоковольтный электрический разрядник
Для формирования импульсов тока в электрогидравлических установках могут быть использованы различные виды разрядников и коммутаторов. Вакуумные, газонаполненные, игнитронные, тиристорные и т.п. Наиболее часто используются воздушные разрядники работающие при атмосферном давлении. При своей простоте и надежности они обладают существенными недостатками. Это нестабильное напряжение, значительное время деионизации, ограничивающее максимально допустимую частоту, высокий шум и генерация ионов. На пробивное напряжение открытых воздушных разрядников большое влияние оказывает влажность, герметичные газовые разрядники имеют малый срок службы. Для устранения или уменьшения влияния этих факторов приходится применять специальные меры. Сотрудниками ООО "ГТ-Электрофизика" была разработана специальная конструкция двухзазорного воздушного разрядника, обеспечивающая плавную регулировку напряжения пробоя разрядника, продув разрядного промежутка, обострение фронта пробоя и значительное уменьшение зависимости пробивного напряжения от условий окружающей среды.
Разрядник был использован в электрогидравлической установке для очистки от отложений труб, роликов и показал хорошие результаты.
Электрический разряд в жидкости - эффект Юткина
Электрогидравлический эффект представляет собой высоковольтный электрический разряд в жидкой среде. При формировании электрического разряда в жидкости выделение энергии происходит в течении достаточно короткого промежутка времени. Мощный высоковольтный электрический импульс с крутым передним фронтом вызывает различные физические явления. Такие как появление сверхвысоких импульсных гидравлических давлений, электромагнитное излучение в широком спектре частот вплоть, при определенных условиях, до рентгеновского, кавитационные явления. Указанные факторы оказывают на жидкость и помещенные в нее тела различные физико-химические воздействия.
Применение:
– различные виды очистки,
– снятие внутренних напряжений,
– штамповка,
– сварка,
– электрогидравлические молоты и вибраторы,
– дробление и измельчение,
– (де)эмульгация,
– обеззараживание,
– в медицине, например для дробления камней в почках.
юткин л а электрогидравлический эффект своими руками
расчет электрогидравлический эффект юткина своими руками схема собрать схему отопление дома и применение его в промышленности для отопления дома
применение схема собрать схему эффекта юткина
разрядник электрогидравлический эффект л а юткина
эффект юткина оборудование видео нагрев параметры википедия схема электронного блока купить из катушки зажигания отопление дома видео
нагрев воды очистка сточных вод эффектом юткина
отопление водяной насос двигатель на эффекте юткина
расчет оборудования своими руками электрогидравлический эффект юткина
форум по эффекту юткина
лев юткин электрогидравлический эффект
Свойства и преимущества эффекта Юткина:
– локальное повышение давления до нескольких десятков тысяч атмосфер. В силу несжимаемости воды и, как следствие, распространение данного давления по всему водному объему, данное свойство можно использовать для дробления и измельчения каменной породы, металлической прессовки и штамповки, а также для преобразования в иные виды механической энергии, например в крутящий момент посредством применения кривошипно-шатунных механизмов особой конструкции,
– локальное повышение температуры. Температура жидкости возрастает несоизмеримо быстрее затраченной на электрогидравлический эффект электроэнергии, что позволяет строить на данном эффекте высокоэффективные нагревательные приборы. Данное свойство нагрева проявляется совместно с вышеуказанным свойством локального повышения давления, что делает целесообразным использование одновременно двух этих свойств,
– выделение из воды газа Брауна (смесь водорода и кислорода).
Применение электрогидравлического эффекта
Соратник и продолжатель дела Л.А. Уткина -
его супруга Лидия Ивановна Гольцова.
Основные направления применения ЭГЭ в промышленности:
- различные виды очистки;
- снятие внутренних напряжений;
- штамповка;
- сварка;
- электрогидравлические молоты и вибраторы;
- электрогидравлические насосы;
- дробление и измельчение;
- (де)эмульгация;
- обеззараживание.
- мягкий, напряжение меньше 20кВ, емкость больше 1 мкф;
- средний, напряжение больше 20кВ, емкость меньше 1 мкф;
- жесткий, напряжение больше 50кВ, емкость меньше 0,1 мкф.
ЭГЭ нашел свое применение высоковольтный электрический разряд в жидкости в медицине. Например для дробления камней в почках.
Пробивное напряжение на зазоре в жидкости зависит от формы электродов, свойств жидкости и полярности напряжения на электроде с более высокой напряженностью. Для технической воды при использовании острого электрода отрицательной полярности средняя пробивная напряженность может составлять 1 кВ/см. В то же время, при положительной полярности это напряжение возрастает более, чем в 10 раз. При определенных условиях эта разница может быть заметно меньше. Такая разница в пробивной напряженности связана с разными механизмами развития высоковольтного пробоя в межэлектродном промежутке.
Знаете ли Вы, что в 1965 году два американца Пензиас (эмигрант из Германии) и Вильсон заявили, что они открыли излучение космоса. Через несколько лет им дали Нобелевскую премию, как-будто никто не знал работ Э. Регенера, измерившего температуру космического пространства с помощью запуска болометра в стратосферу в 1933 г.? Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.
Рассказывают, что в конце 1940-х годов прошлого века студент Лева Юткин пережидал грозу на берегу озера. Внезапно молния ударила в воду, подняв к небу огромный фонтан, окативший юношу с головы до ног. Дивное явление запомнилось. Школьный учитель дал Леве небольшую электростатическую машину, и студент не пожалел нескольких лет, чтобы экспериментально воспроизвести увиденное.
Михаил Беловодский запись закреплена
Рашид Хамидулин
запись закреплена
Виктор Старокожев запись закреплена
Виктор Старокожев запись закреплена
Виктор Старокожев запись закреплена
Александр Лизунов запись закреплена
Alex Larin запись закреплена
Здравствуй, странник интернета.
Хочу донести информацию, что команда инженеров и конструкторов приступила к практическим действиям по созданию без топливного генератора и антигравитационного двигателя.
Наша цель прогресс, а не нажива. Поэтому.
Рашид Хамидулин
Одним из интереснейших эффектов, о котором и сегодня очень мало пишут и говорят (хоть известен он уже очень давно), является так называемый электрогидравлический эффект Юткина. И если изучить внимательнее, станет понятно, почему о нём мало пишут и говорят.
Электрогидравлический эффект (ЭГЭ) был открыт Л.А. Юткиным и Л.И. Гольцовой в 1950 году - а.с. № 105011 от 15.04.1950г. (по другим данным ещё в 30х годах 20 века), что по сути могло положить собой начало развитию нового направления в науке и технике. Л.А. Юткиным (вместе с Л.И. Гольцовой) было изобретено более 200 способов и устройств, получено более 150 авторских свидетельств на изобретения в области использования ЭГЭ в различных отраслях техники и хозяйства!
Было установлено, что в основе ЭГЭ лежит преобразование электрической энергии в механическую. Этот процесс сопровождается резким повышением давления, возникновением электромагнитных полей и появлением различного рода излучений: ультразвукового, светового, теплового, ультрафиолетового и рентгеновского. Все это производит революционное преобразование в вещественном составе как обрабатываемых твердых материалов, так и жидкостей, в которых осуществляется ЭГЭ, затрагивая как химические, так и физические их свойства. Все эти изменения были зафиксированы авторами в многочисленных экспериментах и нашли свое практическое применение во многих внедренных промышленных установках.
Электрогидравлический эффект Юткина или коротко ЭГЭ представляет из себя мощнейший гидроудар с локальным давлением выше ста тысяч атмосфер (!), возникающий при прохождении искрового разряда высокого напряжения через водный промежуток. Именно поэтому в «народе» данный эфект называют просто гидроудар, хотя справедливости ради необходимо заметить, что научный смысл обычного гидроудара далек от данного явления и не имеет ничего общего с ЭГЭ Юткина.
Для получения ЭГЭ переменный ток из сети подается на повышающий трансформатор, где напряжение увеличивается до нескольких киловольт. Далее электрический ток выпрямляется диодами и подается на конденсатор, где напряжение накапливается до нужного значения. После этого между размещенными в воде электродами возникает высоковольтный пробой, что и порождает возникновение электрогидравлического удара, проявляющегося в виде громкого хлопка с локальным повышением давления в несколько десятков тысяч атмосфер.
Помимо появления локального давления в несколько десятков тысяч атмосфер, которое автор с успехом применял, например, для дробления на мелкие кусочки каменных валунов или для прессования металлов, данный эффект также сопровождается еще несколькими полезными и удивительными свойствами. Если попытаться выделить все удивительные свойства ЭГЭ, то получается примерно следующее:
— Локальное повышение давления до нескольких десятков тысяч атмосфер. В силу несжимаемости воды и, как следствие, распространение данного давления по всему водному объему, данное свойство можно использовать для дробления и измельчения каменной породы, металлической прессовки и штамповки, а также для преобразования в иные виды механической энергии, например в крутящий момент посредством применения кривошипно-шатунных механизмов особой конструкции.
— Локальное повышение температуры. По словам автора и независимых исследователей данного эффекта при наличии ЭГЭ температура жидкости возрастает несоизмеримо быстрее затраченной на ЭГЭ электроэнергии, что позволяет строить на данном эффекте высокоэффективные нагревательные приборы. Данное свойство нагрева проявляется совместно с вышеуказанным свойством локального повышения давления, что делает целесообразным использование одновременно двух этих свойств.
— Выделение из воды газа Брауна. Так как данное свойство было обнаружено не самим автором, а его более поздними последователями, данное свойство не так хорошо изучено, особенно в количественной его части, но само его присутствие, как уже говорилось ранее, не отменяет прежде описанные свойства и делает возможным применение всех трех основных свойств электрогидравлического эффекта Юткина одновременно!
ЭГЭ имел большое количество патентов в области обработки металлов (штамповке, развальцовке, резке, очистке), дроблении горных пород, независимо от их твердости, в получении различных коллоидов, в вибрационной технике, в горном деле (бурении скважин, взрывании монолитов, прокладке шурфов, штолен, шахт, в гео- и гидролокации, сейсморазведке, в бесшахтной добыче полезных ископаемых), и даже в медицине (при экстракорпоральном дроблении камней в почках, мочевом и желчном пузыре человека).
Все эти области применения были запатентованы Л.А.Юткиным и Л.И.Гольцовой и нашли свое отражение в итоговой книге Л.А.Юткина “Электрогидравлический эффект и его применение в промышленности”, подготовленной к изданию в 1986 году Л.И.Гольцовой.
Большое количество патентов ЭГЭ было и в сельском хозяйстве: перевод микроэлементов почв в растворимое состояние, доступное для питания растений; ЭГ-очистка, обеззараживание и утилизация животноводческих стоков; ЭГ-обогащение торфа и производство торфяной удобрительной пульпы; приготовление питательных кормов для животных путем ЭГ-дробления грубых кормов. Все эти и многие другие области применения ЭГЭ в сельском хозяйстве описаны, как в упомянутой книге Л.А. Юткина, так и в книге Л. И. Гольцовой “ЭГЭ – новое в сельском хозяйстве”, изданной в 1987 году.
Но, как это очень часто бывает, данные изобретения перешли кому-то дорогу, ибо предполагали иной путь развития техники и технологии, чем мы видим сегодня. В результате сотни патентов и сегодня лежат невостребованными, а про эффект Юткина нет упоминания даже в Википедии и современных словарях.
Эффект Юткина или электрогидравлический эффект представляет собой высоковольтный электрический разряд в жидкой среде. Он вызывает различные физические явления, такие как, появление сверхвысоких импульсных гидравлических давлений (мощнейший гидроудар с локальным давлением выше ста тысяч атмосфер), электромагнитное излучение в широком спектре частот вплоть, при определенных условиях, до рентгеновского, кавитационные явления.
Эффект Юткина или электрогидравлический эффект представляет собой высоковольтный электрический разряд в жидкой среде. При формировании электрического разряда в жидкости выделение энергии происходит в течении достаточно короткого промежутка времени. Мощный высоковольтный электрический импульс с крутым передним фронтом вызывает различные физические явления, такие как, появление сверхвысоких импульсных гидравлических давлений (мощнейший гидроудар с локальным давлением выше ста тысяч атмосфер), электромагнитное излучение в широком спектре частот вплоть, при определенных условиях, до рентгеновского, кавитационные явления. Указанные факторы оказывают на жидкость и помещенные в нее тела различные физико-химические воздействия.
Впервые этот эффект открыл (1933) и исследовал наш соотечественник – советский ученый Лев Александрович Юткин, по имени которого этот эффект и был назван.
Электрогидравлический эффект, по определению самого Юткина, – это способ преобразования электрической энергии в механическую, совершающийся без посредства промежуточных механических звеньев, с высоким КПД.
Принципиальная схема получения эффекта Юткина:
Сам автор неоднократно модернизировал и совершенствовал свои разработки, например, первоначальная принципиальная схема в конечном итоге была реализована с применением двух разрядников, что, по словам ее создателя, сильно увеличило крутизну фронтов импульсов и сделало схему намного эффективнее и проще в настройке.
Примечание: R – зарядное сопротивление, Тр – трансформатор, V – выпрямитель, ФП – формирующий искровой промежуток, РА – рабочий и искровой промежуток в жидкости, С – конденсатор, ФП1 и ФП2 – формирующий искровые промежутки 1 и 2.
Получение электрогидравлического эффекта
Электрогидравлический разряд возникает при приложении к жидкости импульсного напряжения, достаточной амплитуды и длительности в результате чего развивается электрический пробой. Характерное время переднего фронта импульса тока разряда от долей микросекунды, до нескольких микросекунд.
Крутой передний фронт напряжения, прикладываемого к разрядному промежутку в жидкости, является отличительной чертой и непременным условием эффекта Юткина. Если фронт нарастания напряжения на разрядном промежутке в жидкости пологий, то возникающий импульс тока не приводит к желаемому эффекту. Почему так важна длительность переднего фронта? Все дело в том, что энергия, которая выделится за время нарастания импульса тока, и будет определять развитие всех эффектов, сопровождающих электрогидравлический разряд. Чем меньше будет длительность переднего фронта импульса, тем больше будет импульсный ток и пиковая мощность импульса.
Для формирования импульса с коротким передним фронтом напряжения, прикладываемого к разрядному промежутку в жидкости, Юткин использовал разрядный промежуток в газе - газовый разрядник, а для формирования определенной энергии импульса - накопительный электрический конденсатор.
Необходимо отметить, что процесс формирования разряда и его поведение зависит от того, какую полярность имеет "инициирующий" электрод. Например, величина пробивного напряжения на разрядном промежутке в воде, в зависимости от полярности, может отличаться в несколько раз.
Работа электрогидроимпульсной установки предполагает относительно медленный заряд накопительного конденсатора от источника питания высокого напряжения, затем, при достижении напряжения пробоя разрядника, происходит быстрый разряд конденсатора на разрядный промежуток в жидкости.
Для заряда накопительного конденсатора, в зависимости требуемых условий обработки, используется напряжение до 100 кВ
Юткин предложил разграничение трех режимов работы электрогидравлических установок в зависимости от напряжения и емкости накопительного конденсатора:
Необходимо помнить, что энергия запасенная в электрическом конденсаторе прямопропорциональна емкости этого конденсатора и прямо пропорциональна квадрату напряжения на конденсаторе.
Eкон = С*U 2 /2
Для заряда накопительного конденсатора может быть использован квазирезонансный высоковольтный источник питания с ограничением зарядного тока реактивным элементом.
В свое время была разработана и практически реализована такая схема построения электрогидравлической установки (патент на изобретение № 2207230 - Установка для электрогидравлической обработки). Заряд высоковольтного конденсатора происходит фиксированным током или фиксированной мощностью. При этом был обеспечен высокий к.п.д. и минимальные габариты разрядной установки.
Читайте также: