Teslova turbína

Vynalezena Nikolajem Teslou

Jedná se o spirální dostředivou přetlakovou turbínu s oběžným kolem bez lopatek. Účinnost se neuvádí.

Schema uspořádání:

Princip funkce:

Voda přitéká do uzavřeného válcovitého tělesa turbíny tangenciálně a proniká soustavou štěrbin mezi řadou disků ke středu. Třením vody o disky je uváděno oběžné kolo do rotace. Odstředivá síla působící při rotaci na vodu mezi disky způsobuje její dlouhou spirálovitou dráhu. Dostředivým průtokem se voda dostáva do míst s nižší a nižší obvodovou rychlostí až nakonec ze středu oběžného kola vytéká s minimální zbytkovou energií. Se vzrůstajícím mechanickým zatížením turbíny klesají otáčky, ubývá odstředivé síly a dráha vody směřuje více ke středu, čímž se samočinně zvýší průtok strojem. Obdobně při mechanickém odlehčení vzrůst otáček zapříčiní zvýšení odstředivé síly, voda postupuje ve spirále ke středu velmi pomalu a průtok odlehčenou turbínou se sníží. Stroj se chová stejně, jako kdyby měl natáčivé lopatky. Zařízení lze regulovat klapkou v tangenciálním přívodu. Otáčkově je stroj velmi pružný.

Konstrukční detaily:

Disky mají uprostřed otvor a jsou hustě nasazeny na třech dlouhých šroubech. Mezery mezi jednotlivými disky jsou vymezeny podložkami. Vnější i vnitřní hrany disků jsou naostřeny. Vnitřní otvor " d " v discích je zhruba jeden a půl násobkem síly svazku disků " s ." Mezera mezi pláštěm a disky je minimální. Za turbínou může následovat savka a turbína může pracovat i jako násosková.

Použití:

Tento systém není rozšířený a je více méně jen teoretickou zajímavostí. Je použitelný jako turbína, tak i jako čerpadlo. Jeho výhoda se projeví zejména tam, kde jsou velmi proměnné otáčky nebo spád a přesto má být udržena přiměřeně dobrá účinnost. Nevýhodou jsou úzké průtokové kanály a tedy i citlivost na nečistoty.

Výpočet:

Legenda:

H ... spád [m]
Q ... průtok [ltr./sec.]
D ... vnější průměr oběžného kola [mm]
d ... vnitřní průměr oběžného kola [mm]
c1 ... vstupní rychlost vody [m/sec.] (na obr. se nejedná o žádný otvor ve skříni)
c2 ... výstupní rychlost vody [m/sec.]
u1 ... obvodová rychlost na půměru D [m/sec.]
u2 ... obvodová rychlost na průměru d [m/sec.]
s ... šířka oběžného kola [mm]

Nezávazně odzkoušejte:

c1=0,5*ODMOCNINA(19,62*H); u1=c2=0,5*c1; c2=méně než 1 m/sec.

Jiný výpočet tohoto vodního motoru nemám k dispozici. Pro všechny experimentátory a kutily je zde pole neorané a proto je i zde možno ledacos zdokonalit. Výroba je poměrně jednoduchá, jak dokládá následující obrázek.

Celek pokusné Teslovy turbíny