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Une vanne Tesla est un clapet anti-retour passif à géométrie fixe.
Elle permet à un fluide de s’écouler préférentiellement dans une direction, sans pièces mobiles.
L’appareil doit son nom à Nikola Tesla, qui l’a inventé en 1920.
Tesla l’a illustré dans son brevet comme une série de onze segments de contrôle de flux.
Avec cette version très similaire à l’original, nous allons vous montrer comment elle fonctionne.
Jaes est engagée dans le secteur de la fourniture industrielle depuis plus de 10 ans et propose dans son catalogue tous les types de vannes des principaux fabricants.
La vanne Tesla est un type de clapet anti-retour. Elle appartient donc à la branche des vannes qui ne laissent passer le flux que dans un seul sens.
Comme nous l’avons vu dans nos précédentes vidéos sur les vannes hydrauliques, les modèles de clapets anti-retour tels que le clapet à battant, par exemple, comportent un obturateur mobile qui est activé directement par la pression d’écoulement.
Lorsque le flux s’écoule dans la bonne direction, l’obturateur s’ouvre et laisse passer le flux ; en revanche, s’il commence à s’écouler dans la direction opposée, l’obturateur revient en position fermée, empêchant l’inversion du flux.
La vanne Tesla, en revanche, est très spéciale car c’est la seule vanne anti-retour qui présente la caractéristique d’être à géométrie fixe, c’est-à-dire sans pièces mobiles.
Comme nous pouvons le voir, lorsque le fluide circule dans la bonne direction, il s’écoule en grande partie dans le canal principal sans déviation majeure.
Si, par contre, nous essayons de faire circuler le fluide dans la direction opposée, nous voyons d’abord comment il se divise en deux courants distincts, et ensuite, comment l’un des deux courants subit une déviation qui le projette presque directement contre l’autre courant ; les flux réunis ont ainsi perdu de l’énergie, et s’écoulent plus lentement.
Cette opération est répétée plusieurs fois, en ralentissant le flux à chaque étape supplémentaire.
Procédons maintenant à une expérience scientifique pour confirmer que la valve Tesla fonctionne !
Dans notre environnement contrôlé, nous avons une température stable de 20 degrés centigrades à une pression atmosphérique de 1013,25 hectopascals (hPa) et comme fluide, nous utiliserons de l’eau distillée avec quelques gouttes de colorant afin de pouvoir observer plus facilement le comportement de l’écoulement.
Notre chronomètre marquera le temps d’écoulement et nous verrons combien de temps il faut à 250 millilitres (ml) d’eau pour s’écouler à travers la valve par simple gravité, d’abord dans un sens puis dans l’autre.
Elle permet à un fluide de s’écouler préférentiellement dans une direction, sans pièces mobiles.
L’appareil doit son nom à Nikola Tesla, qui l’a inventé en 1920.
Tesla l’a illustré dans son brevet comme une série de onze segments de contrôle de flux.
Avec cette version très similaire à l’original, nous allons vous montrer comment elle fonctionne.
Jaes est engagée dans le secteur de la fourniture industrielle depuis plus de 10 ans et propose dans son catalogue tous les types de vannes des principaux fabricants.
La vanne Tesla est un type de clapet anti-retour. Elle appartient donc à la branche des vannes qui ne laissent passer le flux que dans un seul sens.
Comme nous l’avons vu dans nos précédentes vidéos sur les vannes hydrauliques, les modèles de clapets anti-retour tels que le clapet à battant, par exemple, comportent un obturateur mobile qui est activé directement par la pression d’écoulement.
Lorsque le flux s’écoule dans la bonne direction, l’obturateur s’ouvre et laisse passer le flux ; en revanche, s’il commence à s’écouler dans la direction opposée, l’obturateur revient en position fermée, empêchant l’inversion du flux.
La vanne Tesla, en revanche, est très spéciale car c’est la seule vanne anti-retour qui présente la caractéristique d’être à géométrie fixe, c’est-à-dire sans pièces mobiles.
Comme nous pouvons le voir, lorsque le fluide circule dans la bonne direction, il s’écoule en grande partie dans le canal principal sans déviation majeure.
Si, par contre, nous essayons de faire circuler le fluide dans la direction opposée, nous voyons d’abord comment il se divise en deux courants distincts, et ensuite, comment l’un des deux courants subit une déviation qui le projette presque directement contre l’autre courant ; les flux réunis ont ainsi perdu de l’énergie, et s’écoulent plus lentement.
Cette opération est répétée plusieurs fois, en ralentissant le flux à chaque étape supplémentaire.
Procédons maintenant à une expérience scientifique pour confirmer que la valve Tesla fonctionne !
Dans notre environnement contrôlé, nous avons une température stable de 20 degrés centigrades à une pression atmosphérique de 1013,25 hectopascals (hPa) et comme fluide, nous utiliserons de l’eau distillée avec quelques gouttes de colorant afin de pouvoir observer plus facilement le comportement de l’écoulement.
Notre chronomètre marquera le temps d’écoulement et nous verrons combien de temps il faut à 250 millilitres (ml) d’eau pour s’écouler à travers la valve par simple gravité, d’abord dans un sens puis dans l’autre.
Commençons par la direction qui devrait être la plus rapide, comme nous le remarquons, l’eau s’écoule presque entièrement dans le tuyau principal, en zigzags, mais de manière fluide.
En répétant cette expérience trois fois, nous avons calculé la moyenne des relevés et nous pouvons maintenant affirmer que le temps nécessaire à 250 millilitres d’eau pour passer à travers cette valve tesla est de 27 secondes.
Nous tournons maintenant la valve à l’envers pour que l’écoulement de l’eau se déroule dans la direction opposée.
Comme nous pouvons le voir, lorsque le flux se divise, la plupart de l’eau s’écoule dans le tuyau secondaire.
Ensuite, en remontant légèrement dans le tuyau principal, le flux se rejoint.
Puis, l’eau descend et le processus se répète dans les conduits suivants .
Nous pouvons déjà constater que nous avons dépassé les 27 secondes du flux précédent.
Après les trois relevés, on constate que le temps passé est de 42 secondes.
Grâce à cette expérience, nous avons vérifié que cette vanne Tesla spécifique a une direction avec un débit plus élevé de 0,556 litres par minute (l/min) et une direction avec un débit plus faible de 0,357 litres par minute (l/min), donc dans les conditions de test, la vanne a réduit le débit de 35,8% par rapport à l’autre direction.
Comme on peut le constater, la vanne Tesla ne bloque pas complètement le flux comme le ferait un clapet anti-retour normal, mais le ralentit considérablement.
Cela peut tout de même être un avantage dans les applications où il est nécessaire d’obstruer un fort flux pendant une longue période, en effet la vanne Tesla n’ayant pas de pièces mobiles est moins susceptible de tomber en panne.
Elle est également utilisée avec succès dans des applications microfluidiques où des obturateurs microscopiques seraient impossible à réaliser, offrant des avantages tels que l’évolutivité, la longévité et la facilité de fabrication.
Savez-vous combien de types de vannes nous utilisons au quotidien ?
Regardez les vidéos de notre playlist et découvrez tous les types de vannes qui nous entourent.
Si vous avez trouvé cette vidéo utile, faites-le nous savoir en laissant un like et un commentaire, vous pouvez aussi la partager, et n’oubliez pas de vous abonner à notre chaîne.
En répétant cette expérience trois fois, nous avons calculé la moyenne des relevés et nous pouvons maintenant affirmer que le temps nécessaire à 250 millilitres d’eau pour passer à travers cette valve tesla est de 27 secondes.
Nous tournons maintenant la valve à l’envers pour que l’écoulement de l’eau se déroule dans la direction opposée.
Comme nous pouvons le voir, lorsque le flux se divise, la plupart de l’eau s’écoule dans le tuyau secondaire.
Ensuite, en remontant légèrement dans le tuyau principal, le flux se rejoint.
Puis, l’eau descend et le processus se répète dans les conduits suivants .
Nous pouvons déjà constater que nous avons dépassé les 27 secondes du flux précédent.
Après les trois relevés, on constate que le temps passé est de 42 secondes.
Grâce à cette expérience, nous avons vérifié que cette vanne Tesla spécifique a une direction avec un débit plus élevé de 0,556 litres par minute (l/min) et une direction avec un débit plus faible de 0,357 litres par minute (l/min), donc dans les conditions de test, la vanne a réduit le débit de 35,8% par rapport à l’autre direction.
Comme on peut le constater, la vanne Tesla ne bloque pas complètement le flux comme le ferait un clapet anti-retour normal, mais le ralentit considérablement.
Cela peut tout de même être un avantage dans les applications où il est nécessaire d’obstruer un fort flux pendant une longue période, en effet la vanne Tesla n’ayant pas de pièces mobiles est moins susceptible de tomber en panne.
Elle est également utilisée avec succès dans des applications microfluidiques où des obturateurs microscopiques seraient impossible à réaliser, offrant des avantages tels que l’évolutivité, la longévité et la facilité de fabrication.
Savez-vous combien de types de vannes nous utilisons au quotidien ?
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