¿Por qué la válvula de Nikola Tesla no es más común en el mundo?

En los albores de la era microelectrónica, no estaba claro si la electrónica o la fluídica tomarían la delantera en la carrera por la automatización. Fluidics (Fluidics – Wikipedia) es una rama completa de la mecánica de fluidos que implementa todas las funciones lógicas (es decir, los componentes básicos de las computadoras digitales) que no usan electrones sino átomos que componen un fluido.

He visto personalmente en muchos libros de mi padre (hace unos 50 años) estos componentes fluídicos digitales. Inversores, And, Or y, como en este caso, diodos.

Lo que muestra aquí no es una válvula real, probablemente esta es la razón por la que no se usa con frecuencia.

Si deja entrar un líquido viscoso muy alto (es decir, aceite) desde la salida 4 y coloca su dispositivo en una posición inclinada, lentamente el aceite se vierte a través de la entrada 6. De hecho, este dispositivo tiene una baja pérdida de energía en la dirección principal (6- > 4) pero una pérdida mucho mayor en la dirección opuesta (4-> 6) debido a los vórtices generados por la secuencia simétrica de bucles: cuanto más bucles, mayor es la pérdida (resistencia) al flujo en esa dirección, siendo la velocidad constante.


Extraído de este artículo Fluidics

Esta válvula fue diseñada para un propósito específico: como un “diodo de fluido” de alta velocidad sin partes móviles. (Las piezas móviles se desgastarían, especialmente si se mueven rápido). El dispositivo de Tesla es inútil si solo necesita una válvula unidireccional económica y a prueba de fugas.

Especulación: obviamente su válvula era parte de la tecnología que rodeaba al Oscilador Mecánico de Tesla o “máquina de terremotos”. Formaba parte de un sistema de energía de fluido de CA y convertiría la energía vibratoria de alta frecuencia en energía de fluido de flujo constante o “CC” para operar un motor hidráulico utilizando una fuente de fluido de CA. Lo hizo sin partes móviles, para usar en aplicaciones de alta frecuencia y alta potencia donde las válvulas de aletas mecánicas normales probablemente se desgastarían rápidamente.

Otro maestro similar de los inventos de alta frecuencia de “energía de fluido de CA” fue Georg / George Constantinesco / Constantinescu. Sus inventos de agua compresible y de alta presión fueron ignorados en su mayoría por la comunidad de ingenieros, y vieron poco uso. Justo como el de Tesla.

Mi opinión es que es una idea inteligente que realmente no ofrece ninguna ventaja en la mayoría de las aplicaciones. Una válvula de retención unidireccional es relativamente simple, compacta y económica. Una válvula Tesla requiere mucho más material, probablemente sea más difícil de construir y casi inherentemente genera más resistencia al flujo.

Sin embargo, todo eso es discutible, lo que queda claro del diseño es que la ventaja principal (y tal vez la única) es que no tiene partes móviles que se rompan o se desgasten. Sin embargo, existen múltiples desventajas, la mayor de las cuales es que en realidad no previene el flujo inverso, sino que solo lo ralentiza. Eso puede ser útil en algunas circunstancias, pero es mucho menos robusto y predecible que una simple válvula de retención.

Es posible que en ciertas aplicaciones donde las partes son muy propensas a fallar o sean muy difíciles de reemplazar, podría valer la pena usarlas, pero en aplicaciones muy duras, tenía sus propias desventajas (como los pequeños canales propensos a enchufar y corrosión).

En pocas palabras, no es más común porque hay una tecnología barata, bien entendida y confiable para hacer el mismo trabajo mejor. Cualesquiera que sean las ventajas que ofrece esta válvula, no se considera que valen las desventajas, en la mayoría de las aplicaciones. Tal vez tiene más usos de los que le damos crédito, pero eso está lejos de ser probado, y (hasta donde yo sé) nadie ha presentado un caso convincente para cambiarlo todavía.

Por lo general, desea que una válvula unidireccional sea simple, económica, de flujo libre y realmente funcione. La válvula de Tesla es compleja, costosa, restringe el flujo y realmente no funciona. Por lo general, desea que la válvula detenga el flujo inverso, y Tesla la desacelera un poco. La mayoría de las aplicaciones de una válvula de retención requieren que no haya flujo inverso. No desea que se mezclen los combustibles para cohetes o las vacunas o los componentes de napalm o gas nervioso, ni siquiera un poco. De hecho, no puedo pensar en un caso en el que estaría bien tener algo de flujo de retorno.

¡Eso es muy bonito! No sabía sobre esto antes ahora.

Mirándolo, diría que la rentabilidad sería un factor importante. Mecanizar este componente sería más exigente que simplemente usar una válvula de retención; si desea seguir teniendo flujo reducido en reversa y flujo completo hacia adelante, utilice una válvula de retención con un orificio medido para permitir un grado de flujo inverso mientras se realiza la verificación La bola o la válvula está asentada. Más barato de producir y ya en uso en una gran cantidad de sistemas hidráulicos de máquinas.

La válvula Tesla no utiliza piezas móviles. Lo usó para su motor Tesla. Una bomba / generador Tesla convertido. Por qué nadie se dio cuenta de que este motor no está claro para mí. Parece un buen desarrollo moderno. Pero en ese momento, cada motor de automóvil se dirigió al consumidor de gasolina.

Porque no funciona muy bien. Tiene una mayor caída de presión en reversa pero tiene una mayor caída de presión en la dirección hacia adelante que una válvula que se abre completamente como una válvula de bola.