Tesla turbiini

Nikola Teslan patentteja ja keksintöjä sivuavat aiheet

Tesla turbiini

ViestiKirjoittaja Vipunen » 05.12.2009 22:00

Laitan Teslaturbiinista aiheen tähän Teslan teknologian alle. Vuosi sitten turbiinia tuli tutkittua tarkemmin ja hieman kokeiltua sen toimintaa. Muutama ajatus siitä jäi itämään.

Tässä omia huomioita Teslaturbiinista:

Nykyisen sähkötekniikan isä, Nikola Tesla patentoi turbiinin ensimmäisen kerran muistaakseni 1911 ja 1922 haki toisen patentin parannettuun versioon. Turbiinin toiminta perustuu lähekkäin oleviin sileisiin levyihin jossa ilmavirta turbiinissa kiertää spiraalinmuotoista rataa keskiössä olevaan poistoaukkoon. Turbiini pyörii samalla nopeudella mikä virtauksen nopeus on. Tesla itse mietti, mikä saa aikaan pyörimisen, alkujaan hän arveli sen olevan kitka mutta myöhemmin tuli toisiin aatoksiin sen suhteen. Nykyisin sen oletetaan olevan rajakerros virtaus (boundary layer http://en.wikipedia.org/wiki/Boundary_layer ) joka saa aikaan voimakkaan imun levyjen pintaan ja siten turbiinin pyörimään tai pumpun imemään. Kaukana ei ole myöskään diffuusori, joka on ilmiönä tutumpi Formula 1 autoissa olevan pohjalevyn muodolla saatava imu. Siinä kuitenkin tie pysyy paikallaan auton liikkuessa eteenpäin.

"Diffuusori on ajoneuvon rakenteellinen osa, jolla lisätään aerodynaamista pitoa. Osaa käytetään pääosin urheiluautoissa, etenkin kilpaurheilussa tällä osalla pystytään saavuttamaan etua muihin kilpailijoihin nähden. Diffuusori voidaan liittää ajoneuvoon myös puskurin osana. Diffuusori käyttää hyväkseen Bernoullin lakia. Aerodynaaminen pito syntyy kun alipaine imee ilmaa ajoneuvon alta. Alipaine syntyy ajoneuvon taakse, koska ajoneuvo nopeassa liikkeessä ollessaan syrjäyttää edestään ilmaa. Ilmasta osa menee ajoneuvon alustan kautta nopeammin kuin päältä ja sivuilta. Mitä suuremmaksi diffuusori saa alipaineen kasvatettua sitä tehokkaammin myös ajoneuvo painautuu kohti maanpintaa. Suurin hyöty diffuusoreista saadaankin ajoneuvoissa, joiden pohjan ja maanpinnan väli on mahdollisimman pieni." http://fi.wikipedia.org/wiki/Diffuusori

Myös golfpallo-efekti saattaa lisätä hyötysuhdetta ja ainakin se jäykistäisi ja vankistaisi levyjä. "Alabaman yliopiston bioinsinöörit ovat huomanneet, että makohai pörhistää suomuja, jotta virtaus irtoaa iholta ja vähentää veden vastusta. Sama periaate kiidättää golfpallon pitkälle. Koloilla on golfpallon aerodynamiikassa erittäin tärkeä tehtävä. Ne pitävät pallon lähellä olevan ilman kiinni pinnassa sen sijaan, että virtaus irtoaisi pallon takaa pyörteinä. Tämä vähentää ilmanvastusta huomattavasti, sillä pallon taakse ei muodostu alipainetta – vaikka pallon muhkuraisuus hieman lisääkin vastusta tuulen puolella."

Käytettäessä taipuisia CD-levyjä, ilmiö saa levyjen pintaan melkoisen voiman joka suorastaan repii sen pinnoituksen hienona pilppuna irti. Lisäksi levyt taipuu toisiaan vasten voiman vaikutuksesta. Tesla ratkaisi tämän myöhemmässä patentissaan siten, että niittasi levyt yhteen n. puolesta välistä kehää. Itse ratkaisin tuon uudella tavalla käyttäen apuna sirkkelin teriä. Teristä on myös se hyöty, että käynnistettäessä turbiinia ne toimii jo vähäisemmällä paineella. Lisäksi poistoilma voidaan ohjata täysin keskiöön ja levyt on niputetaan vähintään kolmella pinnapultilla yhteen. Keskellä oleva poistoaukko mahdollistaa levyjen sisäreunaan diffussorin tekemisen ja joka kuohutti viime keväänä Formula piirejä. Tämä tarkoittaa sitä että levyjen keskiön reunasta toinen puoli viistetään. Viiste tehostaa imua levyjen välistä. Paineilmaa jaksottamalla on myös myönteinen merkitys, turbiini saadaan sekä käynnistymään että kiihtymään nopeammin. Jaksottamisella sen tasaista käyntiä voidaan ylläpitää.

Tesla kun suunnitteli turbiininsa, hän ajatteli sen ilman, nesteen tai kaasun kierron hyvin luonnonmukaiseksi ja joka esiintyy usein luonnossa spiraalin muotoisena ilmiönä mm. veden pyörteilyssä, linnunradan keskuksessa ja katsottaessa esim. lavuaarista poistuvaa vettä. Samoja ajatuksia sovelsi myöhemmin mm. itävaltalainen keksijä ja tiedemies Viktor Schauberg. Teslaturbiinin toimiessa pumppuna, levyjen pyöriessä se imee ilman tmv. levyjen keskiön kautta tai sen ympärillä levyissä olevista reijistä spiraalinmuotoista rataa kiertäen reunoille. Vastaavasti turbiinina toimiessaan ilma tmv. puhalletaan hieman viistosti kapeasta aukosta levyjen reunalta, jolloin ilma kiertyy spiraalin muotoista rataa levyjen välissä keskiössä oleviin reikiin ja joista poistuu ulos.

Ohessa oleva turbiinin pumppu sekä turbiinipuolen levyjen vahvuus on 1,5 mm, ilmaväli levyillä 2-4 mm ja halkaisija 165 mm. Kasattuna kokonaisvahvuus on 23 mm. Teslan mukaan "levyjen väli ei ole mikroskooppisen tarkka" ;-).
"Kaikkea on opeteltu, mutta kaikkea ei ole käsketty teherä".
Könnin mestari
Vipunen
 
Viestit: 345
Liittynyt: 02.10.2009 01:51

Re: Tesla turbiini

ViestiKirjoittaja jussik5 » 06.12.2009 17:10

Moro

Tämä on mielestäni yksi parhaita luentoja Teslaturbiinista.
Former Rockwell Engineer Jeff Hayes discusses Tesla Turbines.
http://video.google.com/videoplay?docid=1125141999149745561#
Äänenlaatu on vähän köykänen, mutta kannataa ehdottomasti kuunnella/kattella loppuun asti.

Lisää tietoa:
Tesla Engine Builders Association
http://www.teslaengine.org/main.html

rexresearch.com
http://www.rexresearch.com/teslatur/teslatur.htm

Boundary Layer efekti on omasta mielestäni tässä tapauksessa tärkeä, sitä ei passaa rikkoa laminaarivirtauksilla.

Samoten mitoitus ja levyjen väli on tarkka, ja vielä tarkempi on levypakan päätyjen tiivistys (mikrometrihommaa)
Toinen ongelma on laakerointi sillä kierrokset ovat korkeat.
Volvo rakensi 90-luvun alkupuolella hybridiauton, jossa kaasuturbiinina oli Teslaturbiini, se tosin jäi sille tielleen ilmeisesti Volvon inssien osaamattomuutena rakentaa turbiini jossa olisi tarpeeksi kierroksia jotta päästäis lähelle 100 % hyötysuhteessa.
Se mitä tapahtuu tietyllä kierrosluvulla yhtäkkiä hyötysuhteen hypätessä yli 90 % ei oikeen kukaan ole osannut selittää.
Teslaturbiini on hullunvarma turbiini sillä sitä ei saa rikki ylikierroksilla, niinkuin normaalin siivikkoturbiinin saa jossei sitä säätele jatkuvasti.
Ja samoten kustannukset siivikkoturbiiniin ovat rakentamisen osalta murto-osa.

Hain nahkassa olevat suomut eivät suinkaan irrota virtausta nahkasta vaan tekevät siitä ultimaattisen laminaarisen virtauksen ja koko hai on jumalattoman optimoitu uintikone vesimailmaan, siis jokainen pienikin yksityiskohta.
Kaikki selviää kun tarkastelee haita ja hain nahkaa ja suomuja suurennetuissa kuvissa.
Yleensäkkin hain nahkasta on väärä olettamus ja siitä mitenkä laminaariset virtaukset siinä syntyvät.
On sitä tutkittukin ja paljon, mutta jostakin syystä tutkimustulokset ovat jääneet pimentoon.
"Jos tietäisit 3, 6 ja 9 suuremmoisuuden, sinulla olisi avain universumiin"
Nikola Tesla
Avatar
jussik5
Site Admin
 
Viestit: 1295
Liittynyt: 16.09.2009 17:43

Re: Tesla turbiini

ViestiKirjoittaja Vipunen » 07.12.2009 16:33

Uutispätkä makohain "golfpallo efektistä"

Virtausdynamiikka
[Tuomas Kangasniemi, Tekniikka ja Talous, 12.11.2008]
80 km/h uiva hai pörhistää suomujaan päästäkseen golfpallo-efektiin?

Makohai.

Alabaman yliopiston bioinsinöörit ovat huomanneet, että makohai pörhistää suomuja, jotta virtaus irtoaa iholta ja vähentää veden vastusta. Sama periaate kiidättää golfpallon pitkälle.

Koloilla on golfpallon aerodynamiikassa erittäin tärkeä tehtävä. Ne pitävät pallon lähellä olevan ilman kiinni pinnassa sen sijaan, että virtaus irtoaisi pallon takaa pyörteinä. Tämä vähentää ilmanvastusta huomattavasti, sillä pallon taakse ei muodostu alipainetta – vaikka pallon muhkuraisuus hieman lisääkin vastusta tuulen puolella.

New Scientist kertoo, että makohailla on aiempien tutkimusten perusteella kyky nostaa suomujansa, mutta tälle taidolle ei ole keksitty merkitystä.

Amy Langin tutkimusryhmä kuitenkin oivalsi, että hain tavoitteena saattaa olla virtausvastuksen vähentäminen. Olettamuksensa tueksi tutkijat mallinsivat ilmiötä vedessä kahden senttimetrin mittaisilla, synteettisillä suomuilla, ja havaitsivat, että ne todellakin irrottavat virtauksen irti pinnasta.

Langin ryhmällä kuitenkaan ei ole konkreettisia mittaustuloksia siitä, vähentävätkö makohain suomut sen virtausvastusta olennaisesti. Makohai pystyy uimaan noin 80 kilometriä tunnissa, joten sen vauhti on huomattavasti suurempi kuin kokeellisten havaintojen 0,7 kilometriä tunnissa.

Toisaalta hain suomut ovat kahta kertaluokkaa pienemmät kuin laboratoriokokeen suomut, noin 0,2 millimetrin mittaiset.

New Scientistin mukaan Lang on kuitenkin luottavainen sen suhteen, että hänen ideansa kantaa pidemmälle. Hän ehdottaa muun muassa, että sukellusveneiden ja torpedojen pintamateriaaleina tulisi tutkia hieman karheita vaihtoehtoja.
"Kaikkea on opeteltu, mutta kaikkea ei ole käsketty teherä".
Könnin mestari
Vipunen
 
Viestit: 345
Liittynyt: 02.10.2009 01:51

Re: Tesla turbiini

ViestiKirjoittaja jussik5 » 07.12.2009 21:36

Tää on ny vähän kyllä ohi aiheen.
Ei siis oikeen liity otsikkoon.
Mutta on tainnu Kangasniemellä tulla joku käännösvirhe.

Jos on vähänkin joskus syventyny laminaarivirtauksiin, niin tietää mitä noi on. ;)
http://australianmuseum.net.au/Shark-scales

Hupsista, oliskohan tää salaista tietoa. ;)
"Jos tietäisit 3, 6 ja 9 suuremmoisuuden, sinulla olisi avain universumiin"
Nikola Tesla
Avatar
jussik5
Site Admin
 
Viestit: 1295
Liittynyt: 16.09.2009 17:43

Re: Tesla turbiini

ViestiKirjoittaja penttinen » 10.12.2009 00:50

itseäni kiinostaisi yhdistää stirlingin ja teslaturbiini. Mäntien tilalle turbiinit.
penttinen
 
Viestit: 779
Liittynyt: 16.09.2009 22:13

Re: Tesla turbiini

ViestiKirjoittaja siviili2003 » 11.12.2009 22:16

ensimmäisen teslaturbiini pienoismallin tein tietokoneen kovalevykiekoista, purin parikymmentä tietsikan kovalevyä joista otin turbiinin tekoon ne muistikiekot, jotka on jotain silumiiniseosta (aika kovaa materiaalia) jotka oli pinnoitettu jollain punertavalla ferriittiseoksella.
jokaisen levyn väli on 1.5 mm. sen kovalevyn kiekkojen välirenkaat kavensin niihin väleihin.

viimeisin malli teslaturbiinista onkin halkaisijaltaan 220 mm, ja siinä levykiekkoja 40 kpl (turbiinin pituus 600 mm), turbiini on vielä keskentekoinen.
kiekot on kuumaa kestävää teräs laatua 1.467.

Turbiini on Teslan Englannin (186082) patentin mukainen, sillä se on viimeisin malli, ja yhteen niitatut kiekot.

http://www.scene.org/~esa/search/tesla. ... /index.htm.

turbiinin tasapainotuskonekkin on patentoitu: 186799

http://www.scene.org/~esa/search/tesla. ... /index.htm
Avatar
siviili2003
 
Viestit: 2907
Liittynyt: 16.09.2009 20:08

Re: Tesla turbiini

ViestiKirjoittaja jussik5 » 12.12.2009 01:15

Hienoa, nyt löytyi tietäjä Teslaturbiineista.

Ilmeisesti päädyit kovalevyturbiinilla sen verran hyviin saavutuksiin, että päätit rakentaa tuon tosi mittavan laitteen.
Ne kovalevyt ovat ilmeisesti olleet kupariseosteista alumiinia (Dural).
Kokemuksia pienestä ?

Tuon isomman teholuokkahan täytyy olla satoja hevosvoimia?
Laakerointi?

Tuossa vielä selkeemmin luettavissa noi Brittiläiset patentit
http://www.teslaengine.org/debunk/Patent1.html
http://www.teslaengine.org/debunk/Patent2.html
http://phoenixnavigation.com/ptbc/tesla1.htm
"Jos tietäisit 3, 6 ja 9 suuremmoisuuden, sinulla olisi avain universumiin"
Nikola Tesla
Avatar
jussik5
Site Admin
 
Viestit: 1295
Liittynyt: 16.09.2009 17:43

Re: Tesla turbiini

ViestiKirjoittaja Vipunen » 20.12.2009 19:35

Teslaturbiinin roottori testipenkis, toteutus sirkkelin terillä.

http://vapaaenergia.ning.com/video/teslasirkkeli-1
"Kaikkea on opeteltu, mutta kaikkea ei ole käsketty teherä".
Könnin mestari
Vipunen
 
Viestit: 345
Liittynyt: 02.10.2009 01:51

Re: Tesla turbiini

ViestiKirjoittaja siviili2003 » 20.12.2009 22:25

Olipa hyvä että tommonen harakiri kone oli lujasti kiinni eikä laakerointi pettäny kesken testin, muuten olis jääny Martista muisto vaan. :o
Avatar
siviili2003
 
Viestit: 2907
Liittynyt: 16.09.2009 20:08

Re: Tesla turbiini

ViestiKirjoittaja Vipunen » 22.12.2009 04:06

"muisto vaan"

Käytin siinä ympärillä puolipyöreää, muotopuristettua kaappikellon koneiston koteloa suojana. Varmuuden vuoksi. Rakenne antoi sen tiedon mitä hain ;-).

http://i.imagehost.org/0692/siltavoimala.jpg
"Kaikkea on opeteltu, mutta kaikkea ei ole käsketty teherä".
Könnin mestari
Vipunen
 
Viestit: 345
Liittynyt: 02.10.2009 01:51

Seuraava

Paluu Teslan teknologia

Paikallaolijat

Käyttäjiä lukemassa tätä aluetta: Ei rekisteröityneitä käyttäjiä ja 1 vierailijaa

cron