Turbina Tesli



Informacje, które udało nam się zgromadzić na temat Turbina Tesli, zostały starannie sprawdzone i uporządkowane, aby były jak najbardziej przydatne. Prawdopodobnie trafiłeś tutaj, aby dowiedzieć się więcej na temat Turbina Tesli. W Internecie łatwo zgubić się w gąszczu stron, które mówią o Turbina Tesli, a jednocześnie nie podają tego, co chcemy wiedzieć o Turbina Tesli. Mamy nadzieję, że dasz nam znać w komentarzach, czy podoba Ci się to, co przeczytałeś o Turbina Tesli poniżej. Jeśli informacje o Turbina Tesli, które podajemy, nie są tym, czego szukałeś, daj nam znać, abyśmy mogli codziennie ulepszać tę stronę.

.

Turbina Tesli to rodzaj turbiny bez ostrzy opatentowanych przez Nikola Tesla w 1913 roku . Wykorzystuje efekt warstwy granicznej, a nie uderzenie pynu w opatki, jak ma to miejsce w konwencjonalnej turbinie. Tesla turbina jest znany równie pod nazwami granicznej warstwy turbiny , turbiny spójnoci i angielskim: przyciennej turbiny warstwy , typu turbiny spójno i turbiny warstwy Prandtla (po Ludwiga Prandtla ). Jednym z ycze aplikacji Tesli dla tej turbiny bya energia geotermalna , opisana w On Future Motive Power .

Opis

Turbina Tesli skada si z zestawu gadkich tarcz, z dyszami doprowadzajcymi sprony gaz do ich krawdzi. Gaz wywiera tarcie na tarcz poprzez zjawisko lepkoci i przyczepnoci warstwy granicznej gazu. Gdy gaz zwalnia i przekazuje energi tarczom, opada spiralnie w kierunku centralnego wydechu. Poniewa wirnik nie ma chropowatoci, jest bardzo wytrzymay.

Tesla pisze: Ta turbina jest wydajnym silnikiem, zdolnym do samodzielnego rozruchu, który moe by swobodnie uywany jako turbina parowa lub z mieszanym pynem bez modyfikacji jej konstrukcji i jest bardzo praktyczny w tym aspekcie. Pewne zmiany odbiegajce od tego modelu turbiny, za kadym razem narzucone okolicznociami, z pewnoci nastpi spontanicznie, ale rozwój w tych ogólnych kierunkach z pewnoci zostanie uznany przez wacicieli elektrowni parowej za bardzo opacalny, pozwalajc na ponowne wykorzystanie ich starej instalacji. Jednak najlepsze efekty ekonomiczne w ramach rozwoju eksploatacji pary przez turbin Tesli uzyskamy w specjalnie przystosowanych elektrowniach. "

Turbina ta moe by równie efektywnie wykorzystywana w instalacjach kondensacyjnych pracujcych w warunkach wysokiej próni. W takim przypadku, dziki bardzo duemu wspóczynnikowi rozszerzalnoci, mieszanina spalin bdzie miaa stosunkowo nisk temperatur, odpowiedni do wpuszczenia do skraplacza.

Wszystkie pytki i podkadki s przymocowane do wau gwintowanego na kocach i wyposaone w nakrtki do dokrcenia zespou. Taka konstrukcja umoliwia swobodne rozszerzanie i kurczenie si kadej pytki indywidualnie, pod zmiennym wpywem ciepa lub siy odrodkowej. Dla danej gruboci uzyskuje si wiksz powierzchni pyty, a tym samym wiksz moc. Skrcenie jest praktycznie wyeliminowane i mona zastosowa mniejsze marginesy boczne, zmniejszajc wycieki i straty na skutek tarcia. Dynamiczne wywaanie jest atwiejsze, a praca jest cichsza. Poniewa wirniki nie s sztywno zamocowane, s chronione przed uszkodzeniami, które w przeciwnym razie mogyby by spowodowane wibracjami lub nadmiern prdkoci.

Turbina Tesli zostaa zaprojektowana do pracy w obiekcie wykorzystujcym mieszanin pary i produktów spalania. Instalacja turbiny Tesli, jak pokazano obok, to:

  • w stanie zacz tylko z par,
  • nadaje si do pracy z pynami o wysokiej temperaturze.

Wydajna turbina Tesli wymaga niewielkich odstpów midzy dyskami. Na przykad model parowy powinien zachowa odstp midzy tarczami wynoszcy 0,4  mm . Dyski powinny by moliwie gadkie, aby zminimalizowa powierzchni i straty. Tarcze powinny by tak cienkie, jak to tylko moliwe, aby unikn oporu i turbulencji krawdzi. Niestety, zapobieganie skrcaniu lub wypaczaniu dysków byo gówn trudnoci w czasach Tesli. Uwaa si, e ta niemono uniknicia odksztacenia tarczy przyczynia si do komercyjnej awarii tych turbin, poniewa ówczesna technologia metalurgiczna nie bya w stanie zapewni tarcz o wystarczajcej jakoci i sztywnoci.

Pompa

W przypadku zastosowania podobnego zestawu tarcz i obudowy w postaci spirali (nie koowej jak w turbinie), aparat mona wykorzysta jako pomp. W tej konfiguracji silnik jest poczony z waem. Pyn wpywa blisko rodka, odbiera energi z obracajcych si dysków i wypywa na obrzeach. Turbina Tesli nie wykorzystuje tarcia w jego konwencjonalnym sensie; dokadnie, unika tego i zamiast tego wykorzystuje przyczepno ( efekt Coandy ) i lepko. Wykorzystuje efekt warstwy granicznej na dyskach.

Pocztkowo oferowane byy gadkie tarcze, ale zapewniay niski moment rozruchowy. Tesla póniej odkry, e gadki wirnik z maymi podkadkami czcymi tarcze w 12 do 24  punktach na obwodzie tarczy 25  cm i drugi piercie 6 do 12 podkadek bliej rodka zapewnia popraw. Znaczny moment rozruchowy, bez uszczerbku dla wydajnoci .

Aplikacje

Patenty Tesli wskazuj, e urzdzenie jest przeznaczone do stosowania pynów jako rodków napdowych , a nie jako urzdzenie do napdzania lub sprania pynów (chocia urzdzenie moe by uywane do tych zastosowa). W 2006 roku turbina Tesli nie bya w peni wykorzystywana komercyjnie od czasu jej wynalezienia. Sam Tesla nie wygra duego kontraktu produkcyjnego. Jak zauwaono, gówn wad w tamtym czasie bya saba znajomo materiaów i zachowanie w wysokich temperaturach . Najlepsze ówczesne techniki metalurgiczne nie byy w stanie zapobiec wibracjom i skrcaniu tarcz podczas pracy.

Dzi przeprowadzono wiele amatorskich eksperymentów z turbinami Tesli, w tym turbinami parowymi (wykorzystujcymi par wytwarzan przez kocio lub energi soneczn ) czy turbosprarkami dla motoryzacji . Jednym z obecnie proponowanych zastosowa jest zastosowanie jako pompa ciekowa , do cieków lub obrabiarek (do cicia oleju obcionego wiórami), gdzie tradycyjna pompa turbinowa szybko si zacina. Firma Discflo obecnie produkuje pompy tarczowe do tych zastosowa.

Wydajno

W czasach Tesli sprawno konwencjonalnych turbin bya niska, poniewa teorie mechaniki pynów potrzebne do zaprojektowania wydajnych opatek jeszcze nie istniay, a niska jako materiaów dostpnych w tamtym czasie do budowy takich opatek spowodowaa powane ograniczenia prdkoci roboczych i temperatur. Sprawno konwencjonalnej turbiny parowej jest zwizana z rónic temperatur midzy wlotem a wylotem (patrz sprawno Carnota ). Wymaga to, aby materiay uyte do jej budowy byy w stanie wytrzyma bardzo wysokie temperatury, aby osign rozsdn wydajno.

Koncepcja Tesli omija gówne wady turbiny opatkowej. Jednak cierpi z powodu innych problemów, takich jak straty na cinanie lub ograniczenie przepywu skonego. Niektóre z zalet turbiny Tesli polegaj na zastosowaniach o stosunkowo niskim przepywie lub tam, gdzie wymagana jest maa moc. Krki powinny by tak cienkie jak to moliwe na krawdziach, aby nie wprowadza turbulencji, gdy pyn opuszcza dyski. Skutkuje to koniecznoci zwikszania liczby dysków wraz ze wzrostem przepywu [ref. konieczne] . Wydajno tego systemu jest najlepsza, gdy odstpy midzy tarczami zbliaj si do gruboci warstwy granicznej , a poniewa warstwa graniczna jest zalena od lepkoci i reimu przepywu , twierdzenie, e jeden projekt moe by skutecznie stosowany. Dla rónych paliw i pynów jest naduyciem. . [ ref.  Podane] Turbina Tesli róni si od konwencjonalnej turbiny jedynie mechanizmem sucym do przekazywania energii do wau. Róne analizy pokazuj, e natenie przepywu midzy tarczami musi by utrzymywane na stosunkowo niskim poziomie, aby utrzyma sprawno, co jest spowodowane stosunkiem przekroju cylindrycznego midzy wlotem pynu do jego wylotu. [ ref.  Podane] Sprawno turbiny Tesli spada wraz ze wzrostem obcienia (tj. Momentu obrotowego na wale). [ ref.  Podane] Pod niewielkim obcieniem spirala pobierana przez pyn przemieszczajcy si od wlotu do wylotu jest ciasn spiral, wykonujc wiele obrotów. Pod obcieniem liczba obrotów spada, a spirala stopniowo si skraca. Zwiksza to straty na cinanie i zmniejsza wydajno.

Szacuje si, e wydajno rozprania turbiny Tesli pracujcej z gazem wynosi ponad 60%, maksymalnie 95% (wedug twierdze Nikoli Tesli). Turbiny obecnie montowane w elektrowniach cieplnych lub odrzutowych maj sprawno wiksz ni 80% w normalnych warunkach pracy [ref. konieczne] . Dodatkowe badania, w szczególnoci diagramy HS ( entropia entalpii ) byyby konieczne do parametrycznej charakterystyki turbiny.

W latach pidziesitych Warren Rice próbowa odtworzy eksperymenty Tesli, ale nie przeprowadzi tych testów z pomp zbudowan w peni zgodnie z opatentowanym przez Tesl projektem (nie bya to dodatkowo turbina Tesli wielostopniowa i nie posiadaa wtryskiwacz zaprojektowany przez Tesl). Jego system by tylko jednym etapem eksperymentalnym, w którym jako pyn roboczy wykorzystano powietrze. Turbiny w tecie Rice'a, jak pisa we wczesnych raportach, miay ogóln sprawno od 36% do 41% dla jednego stopnia.

W swojej ostatniej pracy nad turbin Tesli, któr zredagowa tu przed przejciem na emerytur, Rice przeprowadzi analiz objtoci przepywu laminarnego w turbinach wielotarczowych. Ten dokument, opublikowany w 1991 roku w Tesla Turbomachinery, twierdzi, e dla tego projektu jest bardzo wysoka sprawno wirnika (w przeciwiestwie do ogólnej wydajnoci urzdzenia). W artykule stwierdzono: Przy prawidowym wykorzystaniu wyników analitycznych sprawno wirnika napdzanego warstw graniczn moe by bardzo wysoka i przekracza 95%. Jednak aby uzyska wysok sprawno wirnika, przepustowo musi by niska, co oznacza, e wysok sprawno wirnika uzyskuje si kosztem zwikszenia liczby dysków, a tym samym wikszego rozmiaru urzdzenia. Wspóczesne wielostopniowe turbiny opatkowe osigaj typow sprawno 60% - 90% [ref. konieczne] . Wirnik spiralny odpowiadajcy maszynom typu Tesla o rozsdnych rozmiarach, wykorzystujcych zwyke pyny (para, gaz i woda), równie powinien osign ten zakres wydajnoci (lub nawet wyszy).

Uwagi i odniesienia

  1. Nikola Tesla, On Future Motive Power .
  2. Obalajc debunkera, Don Lancaster ponownie stawia nog, Stowarzyszenie Konstruktorów Silników Tesli.
  3. Obalanie Podwaania, Don Lancaster
  4. Ciekawe fakty na temat Tesli QnA: Syszaem historie o turbinie Tesli, w których przytaczano liczb 95% wydajnoci. Czy masz jakie informacje dotyczce tego roszczenia I dlaczego te urzdzenia nie zostay wykorzystane w gównym nurcie . Ksiki dwudziestego pierwszego wieku.
  5. Rice, Warren, Tesla Turbomachinery . Materiay konferencyjne IV Midzynarodowego Sympozjum Tesli, 22-25 wrzenia 1991 r. Serbska Akademia Nauk i Sztuki, Belgrad, Jugosawia. ( PDF )
  6. Warren Rice, Turbomaszyna Tesli .

Zobacz te

Linki zewntrzne

Patenty

Jeste tu

Inny

  • (en) Patent USA 6726442 , wlot turbiny tarczowej wspomagajcy samorozruch , Letourneau (11 lutego 2002)
  • (en) Patent USA 6682077 , uszczelnienie labiryntowe dla turbiny tarczowej , Letourneau (13 lutego 2002)
  • (en) Patent USA 6692232 , Zespó wirnika turbiny tarczowej , Letourneau (15 marca 2002)
  • (en) Patent USA 6973792 , Metoda i aparatura dla silnika wielostopniowej warstwy granicznej i komory procesowej , Hicks (13 grudnia 2005)
Kino
Zestawy
Warstwa graniczna
Zakady turbin Tesli

Mamy nadzieję, że informacje, które zgromadziliśmy na temat Turbina Tesli, były dla Ciebie przydatne. Jeśli tak, nie zapomnij polecić nas swoim przyjaciołom i rodzinie oraz pamiętaj, że zawsze możesz się z nami skontaktować, jeśli będziesz nas potrzebować. Jeśli mimo naszych starań uznasz, że informacje podane na temat _title nie są całkowicie poprawne lub że powinniśmy coś dodać lub poprawić, będziemy wdzięczni za poinformowanie nas o tym. Dostarczanie najlepszych i najbardziej wyczerpujących informacji na temat Turbina Tesli i każdego innego tematu jest istotą tej strony internetowej; kierujemy się tym samym duchem, który inspirował twórców Encyclopedia Project, i z tego powodu mamy nadzieję, że to, co znalazłeś o Turbina Tesli na tej stronie pomogło Ci poszerzyć swoją wiedzę.

Opiniones de nuestros usuarios

Paul Kaczmarek

Wspaniałe odkrycie tego artykułu na Turbina Tesli i całej stronie. Przechodzi prosto do ulubionych.

Alina Michalik

Ten wpis na Turbina Tesli pomógł mi w ostatniej chwili dokończyć pracę na jutro. Już widziałem, jak znowu ciągnę Wikipedię, coś, czego nauczyciel nam zabronił. Dziękuję za uratowanie mnie.

Slawomir Zawadzki

Podane informacje o zmiennej Turbina Tesli są prawdziwe i bardzo przydatne. Dobrze.

Michael Sobczak

W tym poście o Turbina Tesli dowiedziałem się rzeczy, których nie znałem, więc mogę już iść spać.

Piotr Mazurkiewicz

Artykuł o Turbina Tesli jest kompletny i dobrze wyjaśniony. Nie dodawałbym ani nie usuwał przecinka.