10 Tesla Valve

Aufgabenstellung

A Tesla valve is a fixed-geometry, passive, one-direction valve. A Tesla valve offers a resistance to flow that is much greater in one direction compared to the other. Create such a Tesla valve and investigate its relevant parameters.

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Leitfragen

  • wie funktionieren herkömmliche Ventile und wie funktioniert ein Tesla Ventil?
  • was ist der Flusswiderstand und wie kann dieser gemessen werden?
  • was unterscheidet die beiden Flussrichtungen?
  • wie können die Strömungen charakterisiert werden?
  • welche Vorteile bietet ein Tesla Ventil? Welche Nachteile?
  • mögliche Bauweisen und Parameter eines Tesla Ventils?
  • wie gut ''funktioniert'' mein eigenes Tesla Ventil?

Aufgabeninterpretation

Nachdem du ein paar Experimente zum Ausprobieren gemacht hast, solltest du dir überlegen, was mit ''fixed-geometry'' und ''passive'' in der Aufgabenstellung gemeint ist. Warum sind diese Begriffe wichtig? Beziehungsweise welche Ventilbauarten werden dadurch ausgeschlossen?

Experimenteller Aufbau

Im Internet findest du Bilder aus der Patentschrift von Nikola Tesla, die eine mögliche Bauart zeigen. Diese ist aber schwer von Hand zu produzieren. Wenn du keine technische Unterstützung hast oder es einfach mal ausprobieren willst, überlege dir doch wie man aus haushalts- oder laborüblichen Materialien ein Tesla Valve mit anderer Form, aber ähnlichen Eigenschaften produzieren kann.

Theoretische Beschreibung

Wie bei allen Fluiddynamik Projekten, wird eine theoretische Beschreibung nur ansatzweise möglich sein. Wichtig ist, dass dir das grundlegende Funktionsprinzip eines Tesla Valves klar ist und du dieses auch in deiner Präsentation herausarbeitest. Vielleicht ist es möglich, zumindest die Größenordnung des Flusswiderstand in die beiden Richtungen theoretisch abzuschätzen.