Автомобили, топлинни машини, алтернативни горива > Други ДВГ и топлинни машини
Tesla Turbine
epwpixieq-1:
--- Цитат на: Радико в Юни 09, 2017, 11:51:56 pm ---Не става атос кквото има да черпя ще черпя, без такива бартери. и ти ми дължиш една бира ето го патента дет никога не е реализиран няма и да бъде по точно един от всичките такива:
http://mazeto.net/index.php?action=dlattach;topic=6745.0;attach=35429
--- Край на цитат ---
Ще бъде добре да посочите кое становище в патента смятате за грешно или в разрез с физически принципи за да не бъде осъществен като механизъм. Доколкото съм запознат с патентното право на САЩ, а всъщност и на която и да е друга държава, издаването на какъвто и да е патент не гарантира на никой реализация а само защита от нелоялна конкуренция по отношение комерсиалното внедряване на това което е в патента. В интерес на точността ще спомена, че Тесла има много патенти които не са комерсиално реализирани, но това не ги прави по малко валидни по отношение на представените физически взаимодействия, от тези за които най-много се знае: патентите му за променливо токовата разпределителна система и индукционния двигател. Всъщност по малко от 5% (по мои познания) от неговите 700 патенти са комерсиално реализирани.
Надявам се да запазим концентрацията на тази тема относно разискване на ТТ, надявам се откривателя на темата да се съгласи с това становище. По отношение на посочените въпроси може да се отвори нова тема и там да се разискват. Този ми коментар също може да се прехвърли там.
Радико:
--- Цитат ---Ще бъде добре да посочите кое становище в патента смятате за грешно или в разрез с физически принципи за да не бъде осъществен като механизъм.
--- Край на цитат ---
Въобще не се опитвай да ме пускаш по тази пързалка. достатъчно е това което ти цитираш:
--- Цитат ---Всъщност по малко от 5% (по мои познания) от неговите 700 патенти са комерсиално реализирани.[/quote
Това изказване моменталически ми докарва една асоциация със една реклама на лекерство:
--- Цитат ---Пиеш сода вече 30 години и твърдиш, че ти помага!!!!
--- Край на цитат ---
Поради което се връщам отново на темата
Всички уреди машини и способи при които се използва въздействие на газообразен флуид върху твърдо тяло се обясняват и върху тях се разпростират законите на аеродинамиката.
това значи, че когато разглеждаме една турбина или една яхта, детско хвърчило, свръхзвуков изтребител. законите действащи при функционирането на всички тези устройства не са подобни, те са аналогични даже едни и същи.
Да разгледаме аналогията на турбините "както на Тесла така и на Парнсънс" със движението на една яхта.
Една яхта се движи на платна право по посоката на вятъра духащ със скорост 10възла. Яхтата успява да развие 5 възела скорост което е половината от скоростта на вятъра. в момента в който яхтата си промени курса и застане така, че вятъра да я духа странично скоростта и се увеличавабез промяна на скоростта на вятъра до 12 възела. За някой хора това ще прозвучи не парадоксално а направо като нагла лъжа, но е факт. Ако звучи като измислица това се дължи на пропуски в познанието, помолете чичко Гугъл да ги попълни.
Къде е аналогията? При Тесла турбината посоката на въртене на дисковете съвпада с посоката на движение на флуида докато посоката на въртене на турбината на Парсънс е на 90 градуса спрямо посоката на движението на флуида. Само този факт заковава КПД на Тесла на не повече от 50% от това на Парсънс. Има още много проблеми примерно тези свързани с рязката промяна на посоката на флуида точно на излизане от турбината. Оставям ги за някой друг или за друг път.
--- Край на цитат ---
dmitarp:
С други думи може да се каже, че турбината на Тесла работи, използвайки триенето на флуида с дисковете, докато турбината Парсънс използва подемната сила, при обтичането на телата. За да работи добре турбината на Тесла трябва разстоянието между дисковете да бъде по-малко от два пъти дебелината на граничния слой на флуида, където практически се реализира триенето. Дебелината на граничния слой зависи от скоростта на флуида (парата) и от разстоянието от началото на диска, това показва, че разстоянието между дисковете трябва да бъде променливо, за по-добрата работа на турбината. Във времената, когато Тесла е изобретил тази турбина, лопатковите турбини, използващи подемните сили са били доста несъвършени, не са добре изчислени и изработката им ( на самите лопатки) е била изключително ръчна, по шаблони, докато турбината на Тесла не е страдала от тези проблеми, поради тази причина е била и по-ефективна като работа. Струва ми се, че понякога се бърка КПД на термодинамичния цикъл с КПД на самата турбина, това са две различни понятия и е грешно да се омесват и бъркат. КПД на цялата система не може да надхвърли това на цикъла, колкото и съвършена турбина да се използва, дори и с КПД 100%. Една съвременна мощна лопаткова турбина, дори едностепенна може да има КПД от порядъка на 90, 95%, докато КПД на турбината на Тесла, трудно би надхвърлило 50, 60%. За маломощните турбини може да се каже, че КПД на турбината на Тесла ще е същото, докато при лопатковите турбини за да има голямо КПД оборотите трябва да бъдат огромни, над 500 000 об/мин, поради тази причина не се правят маломощни турбини., или ако се правят (както е при газовите турбини на ДВГ), се налагат редица компромиси, при което КПД може да падне и под 50%.
epwpixieq-1:
--- Цитат на: dmitarp в Юни 10, 2017, 12:02:15 pm ---С други думи може да се каже, че турбината на Тесла работи, използвайки триенето на флуида с дисковете
--- Край на цитат ---
Привет dimitar, благодаря за конструктивния (цялостен) коментар, което разискване ми се струва би помогнало за разбиране на ТТ. Понеже информацията е доста обширна, и може дискусията да скочи в много направления, нека да се концентрираме, за сега, само на определени елементи от това което коментираш.
ТТ използва адхезивната сила на флуида (парата), и затова, както вече си забелязал от различни източници, има опредено оптимално разстояние за дисковете. Разбира се това разстояние е функция на различни параметри, както и Тесла сам пояснява, като основните три са типа на работния флуид, неговото налягане и оборотите при които работи.
Попаднах на приложената от вас публикация преди година когато се разтърсих за академични изследвания върху ТТ. Както забелязвате тези изследвания са основно теоретични, и това е така не само при тези изследователи, а буквално и всички други на които съм попадал. CFD моделите, които тези колеги използват ще покажат само това което е осъзнато и програмирано като човешко познание, а не неосъзнати физически взаимодействия. Такива модели евентуално могат да бъдат само оправна точка а не край на изследванията. Тук ще вмъкна мисъл на Тесла, от началото на 20-ти век , която блестящо представя проблема: "Днешните изследователи , са заместили експериментите с математика, и те търсят и се вглъбяват в уравнение след уравнение и изграждат структури които нямат досег с реалността".
Както предполагам, че много колеги са знаят, огромна част от откритията стават благодарение не грешки в експерименти, тоест на нещо по-различно от това което вече е асимилирано и екстраполирано като познание.
Относно ролята на адхезивната сила може да си представим като вземем едно сечение на петролен танкер и го удължим неколкократно. На база на това удължение, съответно нараства неговата повърхност и съответно адхезивната сила (като цяло, а не на единица повърхност) което води до по високо съпротивление на цялата конструкция, при прелъгването и през флуида, и оттам съответно енергията необходима за предвижване на тази конструкция.
Забележете, че нарастването на оборотите на ТТ дава точно горната зависимост. Нарастването на оборотите, увеличава центробежната сила, което води до по-дълъг път преминаван от флуида, тоест води до нарастване ( на база на оборотите ) на работната повърхност на ТТ. Затова зависимостта, на по-високи обороти на ТТ – по-високо КПД (точно обратно на горния пример с танкера, където трябваше да подадем повече енергия), произлиза от физическата закономерност, че работната повърхност, на която флуида се "адхизва" и придърпва в между-дисковото пространство нараства.
--- Цитат на: dmitarp в Юни 10, 2017, 12:02:15 pm ---За да работи добре турбината на Тесла трябва разстоянието между дисковете да бъде по-малко от два пъти дебелината на граничния слой на флуида, където практически се реализира триенето.
--- Край на цитат ---
Това разстояние, по-малко от два пъти дебелината на граничния слой на флуида, идва от физическата закономерност че флуида (пара,вода) има точно това адхезивно свойство, и възможността на една конструкция, сравнително лесно, да се движи през флуида идва от това, че по нея полепват флуиди молекули и създават такъв граничен слой ( от там идва името Boundary layer turbines – граничен слой турбини), Тоест разстоянието между два диска, трябва да е такова, че да не позволява преплъзване на флуид между вече адхезивните 2 флуидни слоя към лицата на два диска стоящи едно срещу друго.
Не мисля, че за осъзнаване тези зависимости са необходими CFD (както в посоченото изследване), и мисля ,че при осланянето на математически модели, емулиращи физическата действителност, за откриване на интересни зависимости, ние по-скоро губим от разбиранията си за физическия свят отколкото печелим. В крайна сметка Тесла е мислил концентрирано върху проблемите и последователно експериментирал и оптимизирал и по този начин той е достигал до неговите изобретения.
epwpixieq-1:
Dmitarp, както вече споменах коментара който дадохте засяга богата информация и затова продължавам дискусията:
--- Цитат на: dmitarp в Юни 10, 2017, 12:02:15 pm ---Във времената, когато Тесла е изобретил тази турбина, лопатковите турбини, използващи подемните сили са били доста несъвършени, не са добре изчислени и изработката им ( на самите лопатки) е била изключително ръчна, по шаблони, докато турбината на Тесла не е страдала от тези проблеми, поради тази причина е била и по-ефективна като работа.
--- Край на цитат ---
Абсолютно. Лопатковите турбини са еволюирали от 1900 до сега и в това лесно може да се види когато целенасочено се търси тази информация. Тесла интересно вижда а фундаментална неефективност на лопатковите турбини в това, че не позволяват на флуида да се движи по оптималната си траектория на минимално съпротивление. Когато флуида има съприкосновение с лопатка, която стой пред оптималната му траектория на движение (минимално съпротивление) се създава турбуленция, и тя отнема енергия от цялостната енергия на флуида, независимо колко добре са изчислени и направени лопатките, те се изхабяват както от кавитационните вихри така и от евентуални микроскопични частици във флуида. В крайна сметка лопатката трябва да извлече енергия от движението на флуида като частично възпрепятства това му движение, и понеже това изисква повече от едно съприкосновение, за да се повиши извличането на тази кинетична енергия от движещия се флуид, затова са необходими последователни степени които си прехвърлят струята на флуида малко като пинг-понг топка, само на под ъгъл 90 градуса а под доста остър ъгъл, оптимално изчислен за нарастване на ефективността. Ето малко снимков материал за Парсънс турбините:
ttps://www.google.com/search?q=parsons+turbine&client=ubuntu&hs=Yfa&sa=X&channel=fs&biw=1759&bih=826&tbm=isch&tbo=u&source=univ&ved=0ahUKEwjKpv6VqcDUAhWCPj4KHdniAakQsAQIQQ
В контраст при ТТ, флуида преминава през натуралното си движение на спирала в (както и при машините на Виктор Шаубергер) и по-такъв начин неговата двигателна енергия не се минимизира понеже липсват тези непрекъснати мини турбуленции които са присъщи на лопатковите турбини, независимо колко са оптимизирани. И тук ще си позволя малко лирично отклонение. Интересно е да се види, колко човешка енергия и ресурси е изразходвана и отива за тези оптимизации и за достигане на определена степен на машинна ефективност, когато ако само се следи природата при конструкцията на машините, тези трудности се избягват и енергията на хората може да се концентрира в стиковането на тези машини, използващи вече осъзнати натурални процеси, отколкото в оптимизирането на самите машини, които ако се различават по динамика от тези на природата, никога няма да достигнат нейната ефективност.
Забележете също, нещо не което Тесла обръща съществено внимание, че работната повърхност (повърхността на лопатките) на турбината е много малка в сравнение цялата конструкция на турбината което е в директен контраст на неговата (ТТ) турбина, където цялата площ на дисковете е работна площ, и тази площ нараства ( на база на динамиката посочена в предходния ми коментар ) с нарастването на оборотите. От там и много по-високо на килограми към конски сили съотношение. Нещо което е било от висока важност за Тесла, понеже неговото виждане за използването на турбината във въздухоплавателната индустрия.
--- Цитат на: dmitarp в Юни 10, 2017, 12:02:15 pm ---Струва ми се, че понякога се бърка КПД на термодинамичния цикъл с КПД на самата турбина, това са две различни понятия и е грешно да се омесват и бъркат. КПД на цялата система не може да надхвърли това на цикъла, колкото и съвършена турбина да се използва, дори и с КПД 100%. Една съвременна мощна лопаткова турбина, дори едностепенна може да има КПД от порядъка на 90, 95%, докато КПД на турбината на Тесла, трудно би надхвърлило 50, 60%.
--- Край на цитат ---
Съгласен съм, че понякога нещата се смесват. Интересно е да се отбележи обаче, че в крайна сметка, когато изразходваме определен ресурс и получаваме топлинна експанзия ние трябва да гледаме за това което можем да извлечем като енергия от целия процес: експанзия и свиване а не само експанзия. В крайна сметка в природата съществуват и двата процеса на експлозия и имплозия и за съжаление, това което знаем като инженерни науки са изцяло концентрирани върху експлозията. При ТТ, има индикации, че поради натуралното спираловидното движение на флуида се заражда и обратния процес, тоест процеса на имплозия. Това някак си "натурално" не се отчита в моделирането и.
Ако бъдете така любезен да посочите препратка към едностепенна лопаткова турбина с КПД от 90-95% ,ще ми бъде интересно да се запозная с материала.
Навигация
[0] Списък на темите
Премини на пълна версия