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[[Datei:D-valve (Tesla valve) design schematic 1-s2.0-S0017931016310560-gr2 (cropped).jpg|mini|hochkant|Aufbau eines Teslaventils zur Verwendung in [[Wärmerohr|Wärmerohren]].]]
Ein '''Teslaventil''' ist eine Vorrichtung, die als passives, [[fluid]]isches [[Ventil]] fungiert. Es kann als eine Art [[Rückschlagarmatur#Rückschlagventile|Rückschlagventil]] ohne bewegliche mechanische Teile betrachtet werden. Das Ventil wurde 1916 von [[Nikola Tesla]] zum Patent angemeldet.<ref name="US1329559" />

== Funktionsweise ==
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 [[Gleichrichter]]<nowiki/>wirkung erreicht wird.<ref name=":2">{{Literatur |Autor=Ronald Louis Bardell |Titel=The Diodicity Mechanism of Tesla-Type No-Moving-Parts Valves. |Hrsg=University of Washington |Sammelwerk= |Band= |Nummer= |Auflage= |Verlag= |Ort= |Datum=2000 |ISBN= |Seiten=1 ff., 124 ff. |Online=http://citeseerx.ist.psu.edu/viewdoc/download?doi=&rep=rep1&type=pdf |Format=PDF |KBytes=4054}}</ref>

Der Wirkungsmechanismus von Teslaventilen ist stark von der [[Reynolds-Zahl]] (und damit auch von der Größe des Ventils) abhängig. In großen Ventilen mit [[Turbulente Strömung|turbulenter Strömung]] und ''Re'' > 1700 beruht die Ventilfunktion überwiegend auf [[Trägheitskraft|Trägheitskräften]]. In mikroskopisch kleinen Ventilen mit vorwiegend [[Laminare Strömung|laminarer Strömung]] und Re ≪ 1000 dominieren hingegen Kräfte aufgrund der [[Viskosität]] des Fluids.<ref name=":2" />

Das Tesla-Ventil unterbricht die Strömung in der Gegenrichtung nicht vollständig, sondern erhöht nur den Strömungswiderstand stark.<ref name=":0">{{Literatur |Autor=Albert Folch |Titel=Introduction to BioMEMS |Hrsg= |Sammelwerk= |Band= |Nummer= |Auflage= |Verlag=[[CRC Press]] |Ort=Boca Raton/London/New York |Datum=2013 |Seiten=197-198, 367, 463 |ISBN=9781466509382}}</ref> Die Effizienz eines Tesla-Ventils lässt sich durch seine Diodizität ausdrücken:
<nowiki/><math display="block">\mathrm{Di_{Ventil}}\cong \left.\frac{\Delta P_{r}}{\Delta P_v}\right \vert_\dot V</math>Dabei stehen <math>\Delta P_r</math> und <math display="inline">\Delta P_v</math> für den Druckabfall in Rückwärts- und Vorwärtsrichtung und <math display="inline">\dot V</math> für den [[Volumenstrom]].<ref name=":1" /> Typische Werte von mikrofluidischen Teslaventilen liegen zwischen 1 und 2.<ref name=":2" />

[[Datei:Tesla valve cross-section.png|mini|Skizze eines Teslaventils aus der Patentschrift.<ref name="US1329559" /> Das Fluid kann von rechts nach links relativ unbehindert fließen, von links nach rechts erhöht sich der Strömungswiderstand stark.]]

== Anwendungsbereiche ==
Der große Vorteil eines solchen Ventils ist, dass keine beweglichen Teile vorkommen. Es wird in der [[Mikrofluidik]], beispielsweise zur [[Zellkultur]] oder in [[Wärmerohr|Wärmerohren]], eingesetzt.<ref name=":1">{{Literatur |Autor=Hongbin Ma |Titel=Factors Affecting Oscillating Motion and Heat Transfer in an OHP |Hrsg= |Sammelwerk=Oscillating Heat Pipes |Band= |Nummer= |Auflage= |Verlag=[[Springer Science+Business Media|Springer]] |Ort=New York |Datum=2015 |Seiten=205–209 |ISBN=9781493925032 |DOI=10.1007/978-1-4939-2504-9_5}}</ref> Unter Ausnutzung des [[Coandă-Effekt]]s lassen sich mit einem Tesla-Ventil auch verschiedene Stoffe effizient mischen.<ref name=":0" />

== Weblinks ==
{{Commonscat|Tesla valves|Teslaventil|audio=0|video=0}}

== Einzelnachweise ==
<references>
<ref name="US1329559">{{Patent| Land=US| V-Nr=1329559| Code=A| Titel=Valvular conduit| A-Datum=1916-02-21| V-Datum=1920-02-03| Erfinder=Nikola Tesla}}</ref>
</references>

[[Kategorie:Ventil]]
[[Kategorie:Nikola Tesla]]

Teslaventil - Versionsgeschichte

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