特斯拉渦輪機(jī)介紹

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1、特斯拉渦輪機(jī)介紹特斯拉渦輪機(jī)（Teslaturbine）是一種無(wú)葉片，由流體向心力驅(qū)動(dòng)的渦輪機(jī)，傳奇科學(xué)家尼古拉·特斯拉的發(fā)明，于1913年取得專利。它被稱為無(wú)葉片渦輪，因?yàn)樗鼞?yīng)用了邊界層效應(yīng)，而非傳統(tǒng)的用流體直接沖擊渦輪葉片。此外，特斯拉渦輪機(jī)還被稱為“邊界層渦輪機(jī)（boundarylayerturbine）”、“凝聚型渦輪機(jī)（cohesion-typeturbine）”和“普朗特層渦輪機(jī)（Prandtllayerturbine）”（以紀(jì)念德國(guó)力學(xué)大師路德維格·普朗特）。生物工程學(xué)研究者將其看作一種“多碟式離心泵（

2、multiplediskcentrifugalpump）”。特斯拉曾夢(mèng)想用它來(lái)利用地?zé)岚l(fā)電，成為“我們未來(lái)的能源”。原理：??特斯拉渦輪機(jī)三維效果圖特斯拉渦輪機(jī)的原理是流體的邊界層效應(yīng)（boundarylayereffect），流體受黏滯力影響，會(huì)在管壁或者其它物體邊緣形成一層很薄的邊界層，在邊界層內(nèi)，固定表面的流速為0，離表面越遠(yuǎn)速度越大。利用這個(gè)效應(yīng)就可以讓高速運(yùn)動(dòng)的液體帶動(dòng)一組圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)。因此他的效率比普通的渦輪機(jī)高的多。它的效率比普通的葉片渦輪機(jī)高得多特斯拉泵：如果一個(gè)相似的圓盤和外罩系統(tǒng)具有漸開線的形狀（對(duì)比

3、圓形的渦輪系統(tǒng)），該設(shè)備可以用作泵。將一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)連接到該設(shè)備軸上，流體進(jìn)入中心附近，接收?qǐng)A盤的能量，散射到四周去。特斯拉渦輪不是在利用摩擦力（雖然通常人們認(rèn)為是），確切地說(shuō)，是在避免摩擦力，并使用附著力（即附壁效應(yīng)）和粘度代替。它利用圓盤“葉片”上的邊界層效應(yīng)。原本設(shè)想圓盤轉(zhuǎn)子是光滑的，但這使得啟動(dòng)扭矩過小。特斯拉后來(lái)發(fā)現(xiàn)，接有小型噴嘴的小型圓盤轉(zhuǎn)子，如10吋圓盤邊緣上接有12至24個(gè)噴嘴，內(nèi)圈半徑一半處接6至12個(gè)噴嘴時(shí)，可以顯著提高啟動(dòng)扭矩，且效率未見降低。（請(qǐng)會(huì)工程學(xué)的朋友查看原文并糾正我本段的翻譯。）應(yīng)用：特

4、斯拉在專利中宣稱，該裝置是用于使用流體作為動(dòng)力介質(zhì)，以區(qū)別于別的流體推進(jìn)和壓縮裝置的專利申請(qǐng)（雖然該設(shè)備的確可用于這些用途）。直至2006年，特斯拉渦輪自發(fā)明以來(lái)還是沒有廣泛用于商業(yè)用途。然而特斯拉泵自1982年以來(lái)一直市售，用來(lái)輸送具有腐蝕性，高粘度，高剪切力敏感性，含有固體，或是其他泵難以處理的流體。特斯拉本人并沒有接到過大宗生產(chǎn)合同。在他那個(gè)時(shí)代的主要困擾，如前所述，是材料學(xué)知識(shí)和對(duì)高溫材料研究的貧乏。當(dāng)時(shí)最好的冶金技術(shù)仍不能防止渦輪盤在運(yùn)轉(zhuǎn)中的扭曲和變形。今天，在該領(lǐng)域的許多業(yè)余的實(shí)驗(yàn)已經(jīng)在有意使用以壓縮空氣

5、或蒸汽為動(dòng)力源的特斯拉渦輪機(jī)（蒸汽由燃料燃燒產(chǎn)生的熱制造，通常來(lái)源于汽車的渦輪增壓器或太陽(yáng)能輻射）。渦輪圓盤的形變問題已被部分解決，主要是歸功于新材料的應(yīng)用，如使用碳纖維來(lái)制造渦輪盤。一個(gè)很好的例子是PNGinc公司和國(guó)際渦輪與動(dòng)力有限公司都在他們的特斯拉渦輪設(shè)計(jì)中用到了碳纖維材料。目前對(duì)特斯拉泵有需求的是作為廢料泵。因?yàn)楣S和研磨廠的普通泵經(jīng)常會(huì)被廢料卡住。特斯拉渦輪的另一需求離心多碟式血泵的研究已經(jīng)取得了可喜的成果。生物工程科學(xué)家將在21世紀(jì)持續(xù)對(duì)其進(jìn)行研究。