DE848539C

DE848539C - Erzeugung turbulenter Bewegungen durch elektrische Felder

Info

Publication number: DE848539C
Application number: DESCH1734A
Authority: DE
Inventors: Ernst Dr-Ing Schmidt
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1950-04-09
Filing date: 1950-04-09
Publication date: 1952-09-04

Description

Setzt man eine elektrisch isolierende Flüssigkeit oder ein Gas einem elektrischen Feld aus, so zeigt der Versuch, daß in der Flüssigkeit unregelmäßige Bewegungen entstehen, indem sich Flüssigkeitsteilchen von der einen Elektrode lösen und zur anderen hinüberwandern und umgekehrt. Das elektrische Feld erzeugt also eine Art turbulenter Be-' wegung in, der Flüssigkeit, wobei der Einfachheit halber Gase in den Begriff der Flüssigkeit einbezogen werden.
Diese Erzeugung turbulenter Bewegungen. durch elektrische Felder ist Gegenstand der vorliegenden Erfindung. Das Feld kann dabei ein Gleich- oder ein Wechselfeld sein, doch erweist sich ein Gleichfeld im allgemeinen als wirksamer.
Eine auf diesem Wege erzeugte Turbulenz kann verschiedenen Zwecken dienen: Wird sie in einer Flüssigkeit erzeugt, die durch ein Rohr oder einen Kanal fließt, so ändert sich dadurch der Strömungswiderstand, und man kann z. B. die ausfließende Menge regeln ohne jede mechanische Vorrichtung, allein durch Ändern. der Stärke des elektrischen Feldes. Ein solches- elektrisches Ventil zeigt beispielsweiee die Abh. i. Darin ist a ein zylindrisches Rohrstück, durch das die Flüssigkeit in Richtung der Pfeile strömt und dann durch das Mundstück b austritt. In das Rohr ragt, durch ein nichtleitendes Formstück c isoliert, eine Elektrode d hinein, die auf Spannung gebracht werden kann derart, daß sich zwischen ihr und dem Rohrstück a in der Flüssigkeit ein elektrisches Feld ausbildet. Je nach der Höhe der angelegten Spannung entstehen in der Flüssigkeit unregelmäßige Bewegungen, die ihren Strömungswiderstand in gewünschter Weise beeinflussen und dadurch die Ausflußmenge zu regeln erlauben.
Eine andere Anwendung des Verfahrens ist die Erhöhung des Widerstandes, von Körpern, die sich in elektrisch nichtleitenden Flüssigkeiten. bewegen. Rotiert z. B. nach Abb. 2 eine Scheibe f innerhalb des mit einer Flüssigkeit gefüllten Gehäuses g, ähnlich wie es bei Flüssigkeitsbremsen der Fall ist, und stellt man der Scheibe feine zweite Scheibe h gegenüber, die elektrisch aufgeladen werden kann, so bilden sich in dem elektrischen Feld zwischen den beiden Scheiben turbulente Bewegungen aus, die die Bremswirkung der Flüssigkeit erhöhen. Man hat es deshalb in der Hand, durch Andern der Spannung der Scheibe 1a die Bremswirkung zu verändern. In der Abbildung wird die Scheibe mit Hilfe der axialen Zuführung e aufgeladen, die durch die Isolierstütze c vom- Gehäuse g isoliert ist. Natürlich soll die Abbildung nur die Wirkungsweise im Prinzip darstellen, eine wirkliche Ausführung kann in mannigfach anderer Welse erfolgen: z.. B: kann statt der besonderen Scheibe als Träger der elektrischen Ladung das elektrische Feld auch unmittelbar zwischen der rotierenden Scheibe und dem Gehäuse erzeugt werden.
Eine dritte Anwendung des Verfahrens der vorliegenden Erfindung ist die Erhöhung des Wärmeüberganges zwischen festen Oberflächen und Flüssigkeiten durch das elektrische Feld. Als Beispiel einer Anwendung ,dieser Art ist in Abb.3 ein Wärmeaustauscher gezeichnet, bei dem die beiden in Richtung der Pfeile im Gegenstrom bewegten Flüssigkeiten ihre Wärme durch die Trennwand i austauschen, die gegen die anderen, in der Regel geerdeten Begrenzungswände k und l der Flüssigkeit mit Hilfe der Nichtleiter c isoliert ist. Legt man eine Spannung an die Trennwand i, so entstehen in der Flüssigkeit auf ihren beiden Seiten elektrische Felder und damit turbulente Bewegungen, die die Wärmeübertragung wesentlich erhöhen. Ist die eine Flüssigkeit, z. B. die zwischen i und k strömende, kein Isolator; etwa Wasser, und nur die zwischen i und l fließende elektrisch nichtleitend, so wird man die Flächen i und k erden und die Fläche l aufladen, wobei sich das Feld auf das elektrisch nichtleitende Medium beschränkt. Diese Anwendungsart des Verfahrens ist z. B. zweckmäßig für ölkühler mit Wasser als Kühlmittel, bei denen bekanntlich die Wärmeübergangszahl an Öl wegen seiner großen Zähigkeit sehr schlecht ist.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Erzeugung turbulenter Bewegungen in elektrisch isolierenden Flüssigkeiten, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit einem elektrischen Feld ausgesetzt wird.
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die turbulenten Bewegungen zur Erhöhung des Strömungswiderstandes der Flüssigkeit dienen.
3. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die turbulenten Bewegungen den Bewegungswiderstand eines gegen die Flüssigkeit bewegten Körpers erhöhen.
4. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die erzeugten turbulenten Bewegungen zur Erhöhung der Wärmeübertragung zwischen einer Flüssigkeit und einer festen Oberfläche dienen.