特斯拉涡轮是做什么的?

特斯拉涡轮介绍?

Tekila泵名词解释?

特斯拉涡轮的效率远高于普通叶片涡轮。缺点是成本高。但其最终的经济效益完全可以平衡原建设的高成本。特斯拉涡轮的原理是流体的边界层效应。在粘滞力的作用下,流体会在管壁或其他物体的边缘形成一层薄的边界层。在边界层中,固定表面的速度为0,离表面越远,速度越大。利用这种效应,一组圆盘可以被高速液体带动旋转。所以它的效率比普通的叶片涡轮要高很多。

Tekila泵名词解释?

应该是特斯拉涡轮(又称特斯拉无叶涡轮水泵)。

特斯拉涡轮机是一种由流体剪切力驱动的无叶片涡轮机。它是由传奇科学家尼古拉·特斯拉发明的,并于1913年获得专利。之所以称之为无叶涡轮,是因为它利用了边界层效应,而不是传统的流体对涡轮叶片的直接冲击。此外,特斯拉涡轮也被称为“边界层涡轮”、“内聚型涡轮”、“普朗特层涡轮”(纪念德国力学大师路德维希·普朗特)。生物工程研究者将其视为一种“多盘离心泵”。特斯拉曾经梦想用它从地热能发电,成为“我们未来的能源”。

特斯拉涡轮的应用?

特斯拉在专利中声称,这种装置是使用流体作为动力介质的专利申请,以区别于其他流体推进和压缩装置(尽管这种装置确实可以用于这些目的)。直到2006年,特斯拉涡轮机自发明以来还没有广泛用于商业用途。然而,特斯拉泵自1982年开始在市场上销售,它用于输送具有腐蚀性、高粘度、高剪切敏感性的流体、固体或其他难以处理的泵。特斯拉本人也从未接到过量产合同。如前所述,他那个时代的主要麻烦是缺乏材料科学知识和对高温材料的研究。当时最好的冶金技术仍然无法防止涡轮盘在运行中扭曲变形。

今天,该领域的许多业余实验一直在故意使用由压缩空气体或蒸汽(蒸汽由燃料燃烧产生的热量产生,通常来自汽车涡轮增压器或太阳辐射)驱动的特斯拉涡轮机。涡轮盘的变形问题已经得到部分解决,主要是由于新材料的应用,如碳纤维制造涡轮盘。一个很好的例子是PNGinc和国际涡轮机和电力有限公司都在他们的特斯拉涡轮机设计中使用了碳纤维材料。

目前,特斯拉泵的需求是作为废泵。因为工厂和磨粉机的普通泵经常被废料卡住。

特斯拉的涡轮的另一个需求,离心式多盘血泵的研究取得了可喜的成果。生物科学家将在21世纪继续研究它。在特斯拉的时代,传统的涡轮效率较低,因为设计高效叶片所需的空空气动力学原理并不存在,低质量的材料也无法制造出可以在极端速度和温度下工作的叶片。传统涡轮机的效率取决于其进气和排气之间的压力差。为了达到更高的压差,需要极高温度的蒸汽,所以只有高温材料才能创造高效率。如果涡轮机在室温下与液体一起工作,那么你可以在排气口使用冷凝器来增加压差。

特斯拉的设计避免了涡轮叶片的主要缺点。它确实存在一些问题,例如剪切流的限制。特斯拉涡轮的一些优点是适用于低流量和小流量。为了在流体从圆盘边缘喷出时不形成湍流,圆盘应尽可能薄。所以高流量的机器需要更多的磁盘。在最高效率下,圆盘之间的距离必须接近边界层的厚度。而且由于流体的边界层厚度取决于其粘度和压力,流体的性质不同,边界层厚度也不同,所以说一种设计可以用于各种燃料和液体是不正确的。特斯拉涡轮机与传统涡轮机的不同之处仅在于将能量从流体转化为轴。实验表明,特斯拉涡轮负载越大,效率越低。当载荷较小时,流体从进入到排出要经历很大的旋转。在重载下,这种旋转的次数减少,逐渐变短。这将增加剪切损失并降低效率,因为气体与圆盘接触较少。

效率描述了输出功率。轻负荷下效率高,重负荷下效率损失增加,不仅仅是特斯拉涡轮的特点。

特斯拉涡轮机的效率预计为60\%。记住,水轮机的效率是来自于涡轮的使用,最大不超过95%。请记住,涡轮的效率不同于涡轮发动机的循环效率。现在的蒸汽设备中轴涡轮的效率可以达到60%到70%(西门子数据),而整个设备的循环效率是25%到42%,上限无论如何低于卡诺循环效率。特斯拉声称,他的设备的蒸汽版本将实现约95%的效率。西屋公司对特斯拉汽轮机的实际测试表明,每1马力小时的输出平均需要38磅蒸汽,汽轮机的效率约为20\%,而当代的汽轮机往往可以达到50\%以上的效率。推进和热力学能量转换的理论和技术出现在各种专利中。热力学效率是用来衡量相对于等熵的工作效率,是理想状态下输入效率与输出效率的比值。这可以看作是理想状态下焓变与压强变化的比值。有翻译错误请各位数学物理好的朋友指正。)

20世纪50年代,沃伦·赖斯(Warren Rice)试图重现特斯拉的实验,但他在早期测试中并没有严格按照特斯拉的专利设计来制造他的涡轮(这台机器既不是特斯拉的多级涡轮,也不是特斯拉设计的喷嘴)。莱斯单级实验系统的工质是空气体。赖斯在早期报告中的试验表明,单级涡轮机的效率为36%至41%。他表示,如果严格按照特斯拉的设计进行测试,预计效率可能会更高。

赖斯退役前完成了特斯拉涡轮的最终测试,在多级涡轮上做了大量的层流数据分析。他声明这种设计具有极高的效率(不是连接机器后的整体系统工作效率),并在1991年发表了一篇题为《特斯拉的涡轮机》的报告,其中有如下表述:

“正确使用分析结果,转子层流的效率很高,甚至超过95\%。但是为了实现旋翼的高效率,流量必须尽可能的小,也就是说高效率的代价就是必须有足够多的涡盘才能形成一个巨大的旋翼。”

现代多级叶片涡轮机通常可达到60-70%的效率,而实际上,大型涡轮发电机组的效率通常超过90%。在与特斯拉的设计合作后,对于一定尺寸的涡旋转子,使用常规流体(蒸汽、气体或水)可以实现60%至70%以及更高的预期效率。如有翻译错误,请擅长工程的朋友帮忙指正。)