Автомобили, топлинни машини, алтернативни горива > Други ДВГ и топлинни машини
Tesla Turbine
MTM:
Безлопастная турбина Тесла
#1Already Yet 25-03-2010 23:24
Добрый день,
Наша команда занимается разработкой старого, немного забытого, но перспективного дизайна турбины пограничного слоя - безлопастной турбины Тесла.
К преимуществам данного дизайна можно отнести следующее:
1. Турбина Тесла, в отличии от реактивных и активных лопастных турбин, изготавливается в условиях средней автомастерской или небольшого завода с применением весьма стандартных материалов и готовых изделий, которые можно купить в магазине "Всё для дома". Напрочь можно исключить такие операции, как штамп или литьё. КПД "гаражной" турбины будет меньше, чем промышленной, но самое главное - она будет работать!
2. Турбина очень устойчива к загрязнённым и запылённым газам. Кроме того - данные газы имеют большую кинематическую вязкость и адгезию и в силу принципа своей работы на таких газах турбина работает с более высоким КПД. Как следствие - в случае использования процесса газификации биомассы отпадает необходимость в дорогих и неэффективных фильтрах.
3. Турбина хорошо работает в пределах мощностей от 5 до 100 кВт. Более мелкие турбины имеют проблему с размером диска (газ не успевает "отработать" свою кинетическую энергию в нисходящей спирали вдоль поверхности диска), более крупные турбины сталкиваются с проблемой прочности дисков (самая большая, собранная самим Теслой турбина, имевшая мощность в 625 л.с. разорвалась на испытаниях).Таким образом - закрывается мертвая зона "средних мощностей", которые уже нельзя закрыть аккумуляторами или солнечными батареями.
4. В качестве рабочего тела исторически тестировались пар, дымовые газы и высокомолекулярные органические вещества (ORC цикл - фреон). Турбина работает во всех этих вариантах.
5. Ресурс, как и ресурс любой турбины - от 100,000 часов и выше. Все запасные части, за исключением подшипников, опять-таки изготавливаются в гаражной мастерской.
Сайт турбины:
www.teslatech.com.ua
Сейчас мы ведем активную программу по испытаниям и совершенствованию этой турбины:
http://www.youtube.com/user/vitglow
C удовольствием примем любые комментарии выживальщиков Ганзы по этому дизайну и его степени применимости для потребностей, возникающих при наступлении "ситуации Ж". Улыбаюсь
epwpixieq-1:
--- Цитат на: juliang в Февруари 23, 2018, 04:04:24 am ---Ако тази турбина изобщо има смисъл да работи, тя няма да работи така както е описана с нищо различно от пара. И парата трябва да постъпва в турбината с точно определено налягане и температура, която за всяка конструкция ще е различна.
....
--- Край на цитат ---
(не цитирам целия коментар понеже които се интересува може да го прочете)
juliang, относно работния флуид на ТТ сте напълно прав, това съм посочил и аз неколкократно в предишните си коментари по темата. За тези които изследват задълбочено работата на Тесла посредством неговите публикации, лекции, патенти и интервюта, а не през Интернет глупостите които се пишат за него, едно нещо се повтаря постоянно при всяка една негова изработена система, а то е че системата има много стриктен режим при който проявява максимална ефективност. Тоест нямаме нещо което е направено някак си статично, и може да се вземе навън от контекста на приложение, а изобретението си има динамичен режим в който проявява своята нормалност.
Това не означава че системата не може да работи при друг режим, или в случая с ТТ с друг работен флуид, а че при работата в различни параметри тези за които е била конструирана ефективността и рязко намалява от гледна точка на функцията която се търси.
Не съм наясно какво искате да кажете с фразата "Ако тази турбина изобщо има смисъл да работи", не желая да интерпретирам затова моля пояснете.
Вашето описание на работата на турбината, с пара като работен флуид е сравнително добро, с някои забележки имайки в предвид, че при въпросната динамика влияе силно и центробежната сила. Тя може да се сравни с обратната електродвижеща сила ( Back EMF ) при електродвигателите. Тоест колкото по-високи са оборотите, толкова по-силна е центробежната сила, следователно толкова по-дълъг е спиралния път на парата, или по-скоро паровите спиралки, между дисковете. При високи обороти ( висока центробежна сила ), спиралния път се удължава ( спиралните кръгове се компресират един до друг ), но двигателната сила е минимална понеже диференциалната разликата между скоростта на флуида и дисковете е минимална. При натоварване на ротора, този диференциал нараства, и така спиралния път на парата се скъсява, като следва че може да се извлече по-силен въртящ се момент. Тесла, на база на практически експерименти е забелязал, че за оптимална работа на турбината (иходна мощност на при вала на база на постъпаща единица обем пара, под определено налгане) този диференциал трябва да е 50%, тоест скоростта на дисковете спрямо скоростта при спираловидното движение на парата трябва да е 1:2
Споменавате "За да слезе парата на по-ниска "орбита" тя трябва да се охлади": не мисля че това е начина да се обясни тази динамика. Първо в турбината явно има температурен, както и скоростен ( между парата и дисковете ) диференциал. Слизането на парата, или по-точно движението и през спиралните кръгове, става от гледна точка на инспекционното движение на парата, спираловидно въртейки се към централните отвори. Както споменах по-горе, центробежната сила контрира това вихрово (спираловидно движение), и удължава пътя на парата като по този начин спиралата се компресира (ако си представите многобройни тънки спиралки като в един спираловиден сноп ) и парата има време да отдаде част от топлинната си енергия на диска през слоя ( с прогресивно намаляващ радиус от центъра) през които преминава. Тоест охлаждането е последствие на така посочената динамика, и времето за което парата "остава" на опредено ниво, а не независима променлива в системата, която контролира движението към по-ниска орбита. В по-горен коментар съм давал допълнителни, макар и не толкова концентрирани обяснения за процеса (http://mazeto.net/index.php/topic,369.msg88383.html#msg88383). За тези които искат да разберат но имат затруднения да си представят какво дава удължения спираловиден път на установката, препратката към този ми коментар в частта за адхезивната сила би била полезна.
Температурния диференциал, които сам по себе си има не проста динамика, и мисля че влияе допълнително на системата като създава определен градиент в посока към центъра, имайки в предвид че при вихрови движения най студения фронт натурално се концентира в центъра, като това се вижда нагледно при природни феномени а и при различни инженерни установки ( https://en.wikipedia.org/wiki/Vortex_tube ), но все още нямам изградена ясна мисловна картина за допълнителната динамика която придава на системата.
juliang:
--- Цитат на: epwpixieq-1 в Февруари 24, 2018, 11:40:26 pm ---Не съм наясно какво искате да кажете с фразата "Ако тази турбина изобщо има смисъл да работи", не желая да интерпретирам затова моля пояснете.
--- Край на цитат ---
Под фразата "Ако тази турбина изобщо има смисъл да работи" имам предвид, че тази концепция е неефективна. КПД-то й не може да достигне това на съвременните турбини. Вероятно в някакво специфично поле (където ефективността не е от първостепенно значение) би могла да има някакво приложение, но иначе ...
--- Цитат на: epwpixieq-1 в Февруари 24, 2018, 11:40:26 pm ---При високи обороти ( висока центробежна сила ), спиралния път се удължава ( спиралните кръгове се компресират един до друг ), но двигателната сила е минимална понеже диференциалната разликата между скоростта на флуида и дисковете е минимална. При натоварване на ротора, този диференциал нараства, и така спиралния път на парата се скъсява, като следва че може да се извлече по-силен въртящ се момент.
--- Край на цитат ---
Не е така. При натоварване на ротора диференциала нараства, но се намалява пътя по който парата "увлича" дисковете. Почти съм сигурен, че въртящия момент ще пада драстично. Но отново ще зависи от конструкцията - най-вече от разстоянието между дисковете и от скоростта с която парата постъпва. При малко разстояние или голяма скорост (т.е. голямо налягане) падането ще е по-малко, при по-голямо разстояние или ниска скорост парата просто "ше се изсулва" по най-прекия път, почти радиално на дисковете.
--- Цитат на: epwpixieq-1 в Февруари 24, 2018, 11:40:26 pm ---... и парата има време да отдаде част от топлинната си енергия на диска през слоя ( с прогресивно намаляващ радиус от центъра) през които преминава. Тоест охлаждането е последствие на така посочената динамика, и времето за което парата "остава" на опредено ниво, а не независима променлива в системата, която контролира движението към по-ниска орбита.
--- Край на цитат ---
Тук вече няма да се съглася с вас. Поне според мен процесите вътре изобщо не са такива, каквито ги описвате.
Само след няколко минути работа цялата конструкция ще бъде практически загрята до една и съща температура, и дисковете няма накъде да я отдават, защото от другата им страна е също толкова гореща пара. Изключително важно (според моето скромно мнение) е парата да почне да кондензира вътре между дисковете. Само тогава нейния обем ще почне да спада, както и температурата й. На изхода на турбината трябва да излиза смес от вода и пара. В момента в който парата почне да кондензира, нейния обем автоматично ще намалее, и тя няма да има друг изход освен да пропадне надолу, защото ... защото просто е малко като обем за да запълни това място. Опита ли се да остане, налягането в това място ще падне още повече, което ще я охлади още и този процес ще продължава докато тя не спре да упорства и не "клекне" на по-ниска орбита.
Да, може да се ползва и някакъв друг флуид, но той трябва да е избран така, че вътре в турбината да се извършва фазовия преход "кондензиране". Само тогава тази турбина ще може да покаже потенциала си. Може да се ползва фреон, може да се ползва някакъв друг флуид, но той трябва да бъде много прецизно избран въз основа на това каква е входната и изходната температура която можем да осигурим. Въздух определено не става. Течности също. С тях ще работи, но ... с плачевна ефективност, в пъти по-малка отколкото нещо с лопатки или перки.
Това е в пълно противоречие с конструкцията на класическата парна турбина, където кондензиране е абсолютно противопоказно и води до ужасна кавитация и разрушаване на лопатките. Вероятно и затова е трудно за приемане ако конструкцията се разглежда от "закостенял паражия".
Затова казвам, че всяка една такава турбина трябва да бъде проектирана и конструирана много точно спрямо конкретните условия, и изменението им ще доведе до драстично влошаване на производителността й. Защото парата или изобщо няма да кондензира, или ще кондензира много рано, още в момента на постъпването си и между дисковете ще остава "гола вода", която нищо няма да върши.
Радико:
--- Цитат на: epwpixieq-1 в Февруари 24, 2018, 11:40:26 pm --- системата има много стриктен режим при който проявява максимална ефективност.
при работата в различни параметри тези за които е била конструирана ефективността и рязко намалява от гледна точка на функцията която се търси.
--- Край на цитат ---
epwpixieq-1 Любопитно ми е ти как ще реагираш ако дойдат от енергийният оператор на който си плащат електроенергията и ти заявят:
Поради причините: "изброени от теб самия" се налага да въведеме стриктен режим във използването на електроенргията от 6 до 8 часа ти трябва да черпиш точно 2,3 киловата после до 11 изключваме няколко турбини за това ще черпиш 300 вата. от 11 до 16 си задължен да подсигуриш 3 киловата консумация и така нататък.
Каква ще бъде реакцията ти в този случай няма ли д ревнш с цяло гърло:
-Да ви е-а и смотните турбини разкарайте тея глупости и си сложете нормални регулиращи се турбини.
Огромното предимство на тази турбина е, че може успешно да превръща парата във вода и тя и за това се използва както споменах по горе.
dmitarp:
ТТ ( турбина на Тесла) е типична активна турбина (pulse turbine, английска терминология), което означава, че потенциалната енергия на работния флуид се преобразува в кинетична единствено и само в дюзите. В турбината не се извършват никакви процеси на намаляване на налягане, на охлаждане или на загряване, на кондензация или изпарения, единственото което става е преобразуване на кинетичната енергия на флуида в кинетична енергия на ротора на турбината. В идеалния случай относителната скорост на флуида спрямо турбината е нула, т.е флуида не се движи спрямо флуида. В реалния случай, относителната скорост на флуида спрямо турбината не е нула, все пак флуида трябва да изтече, но тази скорост е несъизмеримо малка спрямо скоростта след дюзите. Така, че ТТ може да работи със всякакъв флуид без никакъв проблем.
И да Радико, точно така правят енерго дружествата на свободния пазар, искат точно да знаят в кой момент колко енергия ще изразходиш, ако искаш цената да ти е ниска иначе плащаш наказания ако не си изпълнил обещаната консумация в определения момент. Малко или много това е свързано и с това, че всяка турбина е проектирана точно за конкретно натоварване, и при друго натоварване е ниско ефективна. В бъдещите системи за генерации на електроенергия, когато няма да има турбини, това условие по естествен начин ще отпадне.
Навигация
[0] Списък на темите
Премини на пълна версия