Ist die Grenzschicht-Jet-Turbine ein Betrug?

Kurz gesagt, beides sind Betrügereien, die stark in die Kategorie Not Even Wrong oder Cargo Cult Science fallen. Teslas Arbeit ist leider ein großer Favorit von Verschwörungstheoretikern, die nicht über den technischen Hintergrund verfügen, um angemessen zu verstehen, warum diese Geräte nicht wie beabsichtigt funktionieren .

Ihr "Cold Jet"-Link sollte "Ich weiß nicht, wovon ich rede" schreien, nicht nur wegen der gebrochenen, weitschweifigen Sätze (obwohl das zugegebenermaßen nicht gerade eine seltene Eigenschaft bei vielen tatsächlichen Professoren ist), sondern auch wegen des übermäßigen Vertrauens in alle Probleme von Hand wegwinken zu einer "Bord-Druckluftquelle"; ohne dass genau erwähnt wird, wie diese Druckluftquelle an Bord selbst mit Strom versorgt wird.

Was die Tesla-Gasturbine selbst, wie abgebildet, angeht, nur weil ein Typ etwas in Solidworks schlecht modellieren und einen Screenshot davon machen kann, ist es kein brauchbares Design, noch macht es einfach die Behauptung "es hat einen hohen Wirkungsgrad!" mach es so.

Das scheibenförmige Turbinendesign funktioniert offenbar auf Basis der Grenzschichtviskosität. Dies ist ein realer Effekt, und zu sagen, dass Grenzschichten intensiv untersucht wurden, ist wie zu sagen, dass der Everest größer als ein Sandkorn ist.

In diesem Sinne arbeitet die Turbine ähnlich wie ein Platten-Drehmomentwandler im Automobil mit Luft statt Hydraulikflüssigkeit. Es kann ein "effizientes" Design sein (obwohl ich keine Quelle finden konnte, die Zahlenquellen, genaue/zuverlässige Vergleiche oder tatsächlich Methoden angibt; und es war noch nie in einem meiner Studenten oder Absolventen Lehrbücher), aber das Drehmoment, das es erzeugen kann, ist aufgrund der Flüssigkeitsscherung minimal.

Jede Art von kleiner Abweichung in der Oberfläche führt zu Turbulenzen, die im Ausmaß der Scheibentrennung eine vollständige Zerstörung der Grenzschicht verursachen, von der diese Vorrichtung abhängt; was dies zu einem unglaublich temperamentvollen Gerät macht, das wahrscheinlich nur für eine einzige Geschwindigkeit nützlich ist, was für keine praktische Anwendung gut ist (abgesehen von anderen Fehlern, die es hat).

Beachten Sie, dass ich mich ausschließlich auf den Turbinenaspekt konzentriert habe - auch hier konnte ich nichts finden, was einer wissenschaftlichen Analyse dieses Konzepts mit Anwendungen als Tesla-Kompressor auch nur annähernd nahe kommt. Einfach ein paar Scheiben in unmittelbarer Nähe zu haben, macht noch keinen Kompressor. Möglicherweise schaffen Sie es, den statischen Druck der Flüssigkeit in unmittelbarer Nähe der rotierenden Elemente allein aufgrund des Geschwindigkeitseffekts um einige Pascal zu erhöhen, aber Sie werden nicht die Kompression erleben, die für eine effiziente Verbrennung erforderlich ist.

In beiden Fällen (Kompressor und Turbine) wird der enge Abstand der Platten der Vorrichtungen ihnen paradoxerweise aufgrund ihres eigentlichen Betriebsmodells (Flüssigkeitsscherung) und des daraus resultierenden Grenzschichtwiderstands wahrscheinlich jeden behaupteten "Wirkungsgrad" rauben. Dadurch wird auch die Massendurchflussrate durch ein solches Gerät stark eingeschränkt; was wiederum die praktische Anwendung stark einschränkt.

Sie suchen besser woanders. Sogar funkgesteuerte Modellflugzeuge verwenden ein herkömmliches Miniatur-Zentrifugalkompressorrad, das aus einem Super- / Turbolader entnommen wurde. mit einer zweistufigen Axialturbine zur Stromversorgung.

In der Braut des Prinzen heißt es: "Du benutzt dieses Wort immer wieder. Ich glaube nicht, dass es das bedeutet, was du denkst." Das trifft auf viele der Worte zu, die Sie in einer Diskussion über die Tesla-Turbine hören. Grenzschichteffekt und laminare Strömung werden verwendet, wenn es wirklich um Reibung und turbulente Strömung geht. Diese falsche Anwendung von Wörtern führt zu Behauptungen über die Tesla-Turbine, die fast magisch sind und das außer Acht lassen, was Ihre Augen Ihnen deutlich sagen. Das Diagramm ist ein klarer Fall dafür. Es ist nicht vorgesehen, dass auf die vorderen Scheiben auftreffende Einlassluft die Turbinenwelle in Drehung versetzt, und es ist keine Vorkehrung dafür getroffen, dass durch die Zentrifugalkraft aus den vorderen Scheiben ausgestoßene Luft zu den hinteren Scheiben gelangt und auf die hinteren Scheiben auftreffende heiße Verbrennungsgase zum Drehen bringt sie, damit sich die vorderen Schaufeln drehen und mehr Luft komprimieren. Und das Schlimmste ist, dass nirgendwo eine mehrstufige Komprimierung stattfindet. Dies ist einer der wirklichen Mängel der Tesla-Turbine, über die niemand sprechen möchte. Jede Turbine mit Arbeitsschaufeln, ob Dampfkraftwerk oder Strahltriebwerk, hat stationäre Schaufeln zwischen den rotierenden. So holen Sie eine vernünftige Menge an Arbeit aus der Arbeitsflüssigkeitsausdehnung heraus. Ohne sie haben Sie ein ineffizientes Spielzeug.

Werfen Sie einen genauen Blick auf das Innere einer Strahlturbine oder einer anderen stromerzeugenden Dampfturbine. Nicht nur die kitschigen Kinderbilder, die die fröhlich sich drehende Turbinenwelle zeigen, sondern das reale Diagramm, das die Statorschaufeln im Gehäuse zeigt, die sich zwischen den kreisförmigen Reihen rotierender Schaufeln befinden. Diese Schaufeln sollen dem sich ausdehnenden Fluid etwas geben, gegen das es drücken kann, wenn es sich ausdehnt, um die Expansionsenergie auf den nächsten Satz rotierender Schaufeln zu übertragen. Beschaufelte Turbinen sind deshalb konisch geformt, um das sich ausdehnende Fluid aufzunehmen und ihm eine bestimmte Strömungsrichtung zu geben. Newtonsches Gesetz: Für jede Aktion gibt es eine gleiche und entgegengesetzte Reaktion. Schauen Sie sich jetzt eine Tesla-Turbine an. Ein wenig Energie wird übertragen, wenn die expandierende Flüssigkeit aus der Düse auf die Kante der Scheiben trifft. Da die Scheiben jedoch relativ zueinander unbeweglich sind, überträgt jede weitere Ausdehnung des Fluids keine Impulsenergie auf die Scheiben. Es ist alles irreversibler Energieverlust durch Ausdehnung zwischen den Platten. Ich kann eine Scheibe in einer geöffneten Festplatte zum Drehen bringen, indem ich kräftig darauf puste, aber dadurch wird mein Atem nicht effizient genutzt. Ich bezweifle, ob es ausreicht, um eine Strahlturbine zum Laufen zu bringen.