Teslaventil

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Teslaventil

Ein Teslaventil ist eine Vorrichtung, die als passives, fluidisches Ventil fungiert. Das Ventil wurde 1916 von Nikola Tesla patentiert.[1]

Die Grundidee ist, dass der Strömungswiderstand in eine Flussrichtung geringer als in die entgegengesetzte ist. Hierdurch lässt sich erreichen, dass die Strömung eine Vorzugsrichtung erhält oder das Fluid nur noch in eine Richtung strömt, also eine Gleichrichterwirkung erreicht wird. Dies wird durch Strukturen erreicht, welche in eine Richtung eine eher laminare Strömung zulassen, in die entgegengesetzte Richtung aber Turbulenzen durch Verwirbelungen verursachen und somit den Strömungswiderstand erhöhen.[1]Das Tesla-Ventil unterbricht die Strömung in der Gegenrichtung nicht vollständig, sondern erhöht nur den Strömungswiderstand stark.[2] Die Effizienz eines Tesla-Ventils lässt sich durch seine Diodizität ausdrücken:

Dabei stehen und für den Druckabfall in Rückwärts- und Vorwärtsrichtung und für den Volumenstrom.[3]

Der große Vorteil eines solchen Ventils ist, dass keine beweglichen Teile vorkommen. Es wird in der Mikrofluidik, beispielsweise zur Zellkultur oder in Heatpipes, eingesetzt.[3] Unter Ausnutzung des Coandă-Effekts lassen sich mit einem Tesla-Ventil auch verschiedene Stoffe effizient mischen.[2]

Einzelnachweise[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  1. a b Nikola Tesla (1920): Valvular Conduit. Patentschrift, United States Patent Office Volltext in Google Patents
  2. a b Albert Folch: Introduction to BioMEMS. CRC Press, Boca Raton/London/New York 2013, ISBN 978-1-4665-0938-2, S. 197–198, 367, 463.
  3. a b Hongbin Ma: Factors Affecting Oscillating Motion and Heat Transfer in an OHP. In: Oscillating Heat Pipes. Springer, New York 2015, ISBN 978-1-4939-2503-2, S. 205–209, doi:10.1007/978-1-4939-2504-9_5.