特斯拉涡轮机

现在研究室在从事这方面的研究,个人的方向是特斯拉泵,但是特斯拉涡轮机也有一定了解。

如果要讨论特斯拉涡轮机的优缺点,首先得了解它的原理。特斯拉涡轮机是利用流体的粘性力驱动圆盘旋转,也就是利用的是流体的边界层效应。也许你并不关心靠的是流体的粘性还是惯性,但是这里需要理解的是,对于大部分流体机械来说,粘性力基本都造成了功率的损失,而特斯拉涡轮机恰好利用的就是粘性力,也就是它效率奇高的原因。

以下是个人观点。我认为特斯拉涡轮机的优点主要表现在小型流体机械的应用上面。大型流体机械的话,有叶片涡轮机的效率已经很高,即使特斯拉涡轮机能够达到那样的效率,成本和其他方面也会极大程度限制它的应用。那么小型流体机械为什么就会有优势呢?因为在转子直径10mm以下的时候,有叶片涡轮机的效率下降得十分显著。而特斯拉涡轮机却没有太大的变化。原因三点,第一,小型叶片涡轮机的叶片制作太过困难,精度无法维持三次元的形状。而特斯拉涡轮机仅仅是圆盘。二,叶片涡轮机的效率损失有一部分体现在叶片前段空气的不稳定流动,小型化的时候间隙相对尺寸更大,功率损失的更多。虽然现在有PA这种玩意,但是研究的路还很长。特斯拉涡轮机则不存在这个方面的问题。三,小型流体机械的雷诺数更小,粘性损失更大。而特斯拉涡轮机则正好利用的粘性力,所以优势更明显。

2000年MIT试做了Ultra Micro Gas Turbine,结果运行失败了。话说想吐槽效率低,效率低大家研究这玩意干嘛?实机效率低而已。小型特斯拉涡轮机数值计算的转子效率可是超过了80%,然而现在实机的整体最大效率极限也就41%,还不是平均效率。。。嘛,这就是最大的缺点吧,还需进一步研究。

写的比较乱,随便看看就好。