టెస్లా టర్బైన్ను నికోలా టెస్లా 1909 వ సంవత్సరంలో కనుగొన్నారు. ఇది బ్లేడ్‌లు లేని టర్బైన్ల యొక్క ప్రత్యేక వర్గం. కప్లాన్ మొదలైన ఇతర టర్బైన్ల మాదిరిగా కాకుండా, ఈ టర్బైన్ పరిమిత మరియు నిర్దిష్ట అనువర్తనాలను కలిగి ఉంది. కానీ దాని డిజైన్ పరిగణనల కారణంగా, ఇది బహుముఖ టర్బైన్లలో ఒకటి. దీని ఆవిష్కరణ అనేక ప్రధాన ఇంజనీరింగ్ అనువర్తనాలకు దారితీసింది. ఇది సరిహద్దు పొర ప్రభావం యొక్క సూత్రంపై పనిచేస్తుంది, ఇక్కడ వాయు ప్రవాహం కారణంగా, టర్బైన్ తిరుగుతుంది. ఈ టర్బైన్ యొక్క ఉత్తమ భాగం ఇది 80% వరకు సామర్థ్యాన్ని సాధించగలదు. చిన్న రేటెడ్ యంత్రాల కోసం దీని వేగం పరిధి 80,000 ఆర్‌పిఎమ్ స్థాయికి చేరుకోవచ్చు. ప్రత్యేకంగా, ఈ టర్బైన్ కాంట్ ఉపయోగించబడుతుంది విద్యుత్ ప్లాంట్ కార్యకలాపాలు కానీ పంపులు మొదలైన సాధారణ అనువర్తనాల కోసం ఉపయోగించవచ్చు.
టెస్లా టర్బైన్ రేఖాచిత్రం
టెస్లా టర్బైన్ యొక్క ప్రాథమిక నిర్మాణం చిత్రంలో చూపబడింది. ఇది బ్లేడ్లెస్ టర్బైన్ను కలిగి ఉంటుంది, ఇది ఎయిర్ పైప్ నాజిల్ ద్వారా ఇన్పుట్ కలిగి ఉంటుంది. టర్బైన్ యొక్క శరీరం రెండు అవుట్లెట్లను కలిగి ఉంది, ఒకటి గాలి లోపలికి మరియు మరొకటి గాలి బయటకు వెళ్ళడానికి. అలా కాకుండా, తిరిగే డిస్క్ 3 నుండి 4 పొరలను కలిగి ఉంటుంది, అవి కలిసి ఉంటాయి. పొరల మధ్య సన్నని గాలి అంతరం ఉంది, ఇక్కడ గాలి చాలా ఎక్కువ వేగంతో వెళుతుంది.
టెస్లా టర్బైన్
తిరిగే డిస్క్‌లో రెండు ముఖాలు ఉన్నాయి, అవుట్‌ఫేస్ మరియు వెనుక ముఖం. రెండు అంశాలలో, టర్బైన్ బాడీ వెలుపల గాలి ప్రవహించే అవకాశం లేదు. గాలి ఇన్లెట్ పైపు ద్వారా మాత్రమే ప్రవేశించి అవుట్లెట్ పైపు ద్వారా విడుదల చేయగలదు. టర్బైన్ బాడీ బహుళ డిస్క్ రోటర్ కలిగి ఉంటుంది, ఇది కలిసి ఉంటుంది. అన్ని రోటర్ డిస్క్‌లు డిస్క్ తిప్పగలిగే సాధారణ షాఫ్ట్‌లో కలిసి ఉంటాయి.
డిస్కులను ఉంచడానికి బయటి గృహాలు ఉన్నాయి. డిస్కులను సాధారణంగా బోల్ట్ల ద్వారా అనుసంధానిస్తారు. ఫ్రంట్-ఎండ్ మరియు రియర్-ఎండ్ ఎగ్జాస్ట్ అవుట్పుట్ పోర్టులను కలిగి ఉంటాయి, దీని ద్వారా గాలి టర్బైన్ బాడీ నుండి నిష్క్రమించగలదు. రంధ్రాల ప్లేస్‌మెంట్ జరుగుతుంది, ఇన్లెట్ గాలి యొక్క సుడిగుండం సృష్టించబడుతుంది.
టెస్లా టర్బైన్ సిద్ధాంతం
రోటర్ బ్లేడ్లకు ఇన్పుట్ అధిక పీడన వద్ద గాలి. గాలి గొట్టం ఉపయోగించి, ఇది యొక్క ఇన్లెట్కు అనుసంధానించబడి ఉంది టర్బైన్ , గాలి శరీరంలోకి ప్రవేశిస్తుంది, ఇది షాటర్ మీద ఉంచబడిన రోటర్ డిస్కులను కలిగి ఉంటుంది మరియు సులభంగా తిప్పవచ్చు. గాలి టర్బైన్ హౌసింగ్‌లోకి ప్రవేశించినప్పుడు టర్బైన్ ఆకారం కారణంగా సుడిగుండం ఏర్పడవలసి వస్తుంది.
వోర్టెక్స్ అంటే వర్ల్పూల్ లేదా సుడిగాలి వంటి గాలి సుడిగుండం. సుడిగుండం ఏర్పడటం వల్ల గాలి చాలా ఎక్కువ వేగంతో తిరుగుతుంది. టర్బైన్ రూపకల్పన కారణంగా సుడి ఏర్పడటం ప్రాథమికమైనది. టర్బైన్ యొక్క ఫాంట్ మరియు వెనుక కవర్ బాడీని ఉంచారు, గాలి ముందు మరియు వెనుక కవర్లలో ఉన్న రంధ్రాల ద్వారా నిష్క్రమించాలి.
ఈ ప్రకృతిలో గాలి నిష్క్రమణ గాలి సుడిగుండం సృష్టిస్తుంది. మరియు టర్బైన్ తిప్పేలా చేస్తుంది. గాలి అణువులు డిస్క్‌ను దాటినప్పుడు, అవి డిస్క్‌లో డ్రాగ్‌ను సృష్టిస్తాయి. ఈ డ్రాగ్ టర్బైన్ను క్రిందికి లాగి తిప్పేలా చేస్తుంది. టర్బైన్ రెండు దిశలలో తిప్పగలదని గమనించవచ్చు. ఇది గాలి యొక్క ఇన్పుట్ కోసం ఏ ఇన్లెట్ పైపును ఉపయోగిస్తుందో దానిపై ఆధారపడి ఉంటుంది.
టెస్లా టర్బైన్ డిజైన్
ఈ డిజైన్ రెండు ఇన్లెట్ పైపులను కలిగి ఉంటుంది, వీటిలో ఒకటి గాలి గొట్టం పైపుతో అనుసంధానించబడి ఉంటుంది. రెండు ఇన్లెట్లలో, ఎవరైనా ఇన్పుట్గా ఉపయోగించవచ్చు. శరీరం లోపల, రోటర్ డిస్కులను బోల్ట్ల సహాయంతో కలుపుతారు. అన్ని డిస్కులను బాహ్య శరీరానికి అనుసంధానించబడిన ఒక సాధారణ షాఫ్ట్ మీద ఉంచారు.
ఉదాహరణకు, దీనిని పంపుగా ఉపయోగిస్తే, అప్పుడు షాఫ్ట్ మోటారుకు అనుసంధానించబడి ఉంటుంది. డిస్కుల మధ్య సన్నని గాలి అంతరం ఉంది, ఇక్కడ గాలి ప్రవహిస్తుంది మరియు డిస్కులను తిప్పేలా చేస్తుంది. గాలి అంతరం కారణంగా, గాలి అణువులు డిస్క్‌లో డ్రాగ్‌ను సృష్టించగలవు. ముందు మరియు వెనుక కవర్ 4-5 రంధ్రాలను కలిగి ఉంటుంది, దీని ద్వారా ఇన్లెట్ గాలి వాతావరణంలోకి వెళ్ళగలదు. రంధ్రాలు ఉంచబడతాయి, ఒక సుడిగుండం సృష్టించబడుతుంది మరియు గాలి చాలా అధిక వేగంతో తిరుగుతుంది.
టర్బైన్ డిజైన్
ఈ హై-స్పీడ్ గాలి కారణంగా, ఇది డిస్క్‌లో హై-స్పీడ్ డ్రాగ్‌ను ప్రదర్శిస్తుంది మరియు డిస్క్ చాలా ఎక్కువ వేగంతో తిరుగుతుంది. టర్బైన్ యొక్క రూపకల్పన మరియు సామర్థ్యం కోసం క్లిష్టమైన పారామితులలో డిస్క్ గ్యాప్ ఒకటి. గ్యాప్ పొరను నిర్వహించడానికి అవసరమైన వాంఛనీయ గ్యాప్ పరిమాణం ఆధారపడి ఉంటుంది పరిధీయ వేగం డిస్క్ యొక్క.
టర్బైన్ డిజైన్ లెక్కలు
అధిక సామర్థ్యాన్ని సాధించడానికి అనేక డిజైన్ అంశాలు ముఖ్యమైనవి. కొన్ని ప్రధాన డిజైన్ లెక్కలు
పనిచేసే ద్రవం లేదా ఇన్లెట్ గాలికి కనీస ఒత్తిడి ఉండాలి. ఇది నీరు అయితే, మీటర్ క్యూబ్‌కు కనీసం 1000 కిలోల ఒత్తిడి ఉంటుంది. పరిధీయ వేగం సెకనుకు 10e-6 మీటర్ చదరపు ఉండాలి.
డిస్క్ మధ్య అంతరం డిస్క్ యొక్క కోణీయ వేగం మరియు పరిధీయ వేగం ఆధారంగా లెక్కించబడుతుంది. ఇది నిరంతరం వేగాలపై ఆధారపడిన పోల్‌హాసెన్ పరామితిపై ఆధారపడి ఉంటుంది. ప్రతి డిస్క్ యొక్క ప్రవాహం రేటు ప్రతి డిస్క్ మరియు వేగం యొక్క క్రాస్-సెక్షనల్ ప్రాంతం యొక్క ఉత్పత్తిగా లెక్కించబడుతుంది. డేటా ఆధారంగా, డిస్కుల సంఖ్య అంచనా వేయబడుతుంది. మళ్ళీ, డిస్క్ యొక్క వ్యాసం మంచి సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉండటం కూడా ముఖ్యం.
టెస్లా టర్బైన్ సామర్థ్యం
ఇన్పుట్ షాఫ్ట్ శక్తికి అవుట్పుట్ షాఫ్ట్ శక్తి యొక్క నిష్పత్తి ద్వారా సామర్థ్యం ఇవ్వబడుతుంది
షాఫ్ట్ యొక్క వ్యాసం, బ్లేడ్ల వేగం, బ్లేడ్ల సంఖ్య, షాఫ్ట్కు అనుసంధానించబడిన లోడ్ మొదలైన అనేక అంశాలపై సామర్థ్యం ఆధారపడి ఉంటుంది. సాధారణంగా, ఇతర సాంప్రదాయ టర్బైన్లతో పోలిస్తే టర్బైన్ సామర్థ్యం ఎక్కువగా ఉంటుంది. చిన్న అనువర్తనాల కోసం, సామర్థ్యం 97% వరకు కూడా చేరుతుంది.
టర్బైన్ ఎలా పనిచేస్తుంది?
టెస్లా టర్బైన్ సరిహద్దు పొర యొక్క భావనపై పనిచేస్తుంది. ఇది రెండు ఇన్లెట్లను కలిగి ఉంటుంది. సాధారణంగా, గాలి నీటిని టర్బైన్‌కు ప్రవేశంగా ఉపయోగిస్తారు. టర్బైన్ బాడీలో రోటర్ డిస్క్‌లు ఉంటాయి, ఇవి బోల్ట్ల సహాయంతో కలిసి ఉంటాయి. అన్ని డిస్కులను సాధారణ షాఫ్ట్ మీద ఉంచారు. టర్బైన్ బాడీ రెండు కేసులను కలిగి ఉంటుంది, ముందు కేసింగ్ మరియు వెనుక కేసింగ్. ప్రతి కేసింగ్‌లో, 4 నుండి 4 రంధ్రాలు ఉంటాయి. డిస్కుల సంఖ్య, డిస్క్ వ్యాసం మొదలైన ఈ కారకాలు టర్బైన్ సామర్థ్యాన్ని అంచనా వేయడంలో ముఖ్యమైన పాత్ర పోషిస్తాయి.
టర్బైన్ వర్కింగ్
గొట్టం పైపు ద్వారా గాలి ప్రవహించటానికి అనుమతించినప్పుడు, అది టర్బైన్ శరీరంలోకి ప్రవేశిస్తుంది. టర్బైన్ బాడీ లోపల, ఒకదానికొకటి అనుసంధానించబడిన డిస్కులను ఉంచారు. డిస్కుల మధ్య సన్నని గాలి అంతరం ఉంది. గాలి అణువులు టర్బైన్ శరీరంలోకి ప్రవేశించినప్పుడు అవి డిస్కులపై లాగుతాయి. ఈ డ్రాగ్ కారణంగా, డిస్క్‌లు తిరగడం ప్రారంభిస్తాయి.
ముందు మరియు వెనుక కేసింగ్‌లు రంధ్రాలను కలిగి ఉంటాయి, గాలి ప్రవేశించినప్పుడు ఈ రంధ్రాల ద్వారా నిష్క్రమిస్తుంది. రంధ్రాలు డిస్క్ బాడీలో గాలి లేదా నీటి సుడిగుండం ఏర్పడతాయి. ఇది గాలి డిస్క్‌లపై ఎక్కువ లాగడానికి కారణమవుతుంది. దీనివల్ల డిస్క్‌లు చాలా ఎక్కువ వేగంతో తిరుగుతాయి.
సుడి మరియు డిస్కుల మధ్య పరిచయం యొక్క ప్రాంతం తక్కువ వేగంతో తక్కువగా ఉంటుంది. గాలి వేగం పెరిగేకొద్దీ, ఈ పరిచయం పెరుగుతుంది, ఇది డిస్కులను చాలా ఎక్కువ వేగంతో తిప్పడానికి అనుమతిస్తుంది. డిస్కుల సెంట్రిఫ్యూగల్ ఫోర్స్ గాలిని బయటికి నెట్టడానికి ప్రయత్నిస్తుంది. కానీ ముందు మరియు వెనుక కేసింగ్‌లపై రంధ్రాలు తప్ప గాలికి మార్గం లేదు. ఇది గాలి నిష్క్రమణ చేస్తుంది, మరియు సుడి మరింత బలంగా మారుతుంది. డిస్కుల వేగం వాయు ప్రవాహం యొక్క వేగానికి దాదాపు సమానం.
టెస్లా టర్బైన్ యొక్క ప్రయోజనాలు మరియు అప్రయోజనాలు
ప్రయోజనాలు
- చాలా అధిక సామర్థ్యం
- ఉత్పత్తి ఖర్చు తక్కువ
- సాధారణ డిజైన్
- రెండు దిశలలో తిప్పవచ్చు
ప్రతికూలతలు
- అధిక శక్తి అనువర్తనాలకు సాధ్యం కాదు
- అధిక సామర్థ్యం కోసం, ప్రవాహం రేటు చిన్నదిగా ఉండాలి
- పని ద్రవాల యొక్క మరియు బయటి ప్రవాహంపై సామర్థ్యం ఆధారపడి ఉంటుంది.
అప్లికేషన్స్
టెస్లా యొక్క టర్బైన్ దాని అవుట్పుట్ శక్తి మరియు స్పెసిఫికేషన్ల కారణంగా పరిమిత అనువర్తనాలను కలిగి ఉంది. వాటిలో కొన్ని క్రింద పేర్కొనబడ్డాయి.
- ద్రవాల కుదింపు
- పంపులు
- Vane రకం టర్బైన్ అనువర్తనాలు
- రక్త పంపులు
అందువల్ల టెస్లా టర్బైన్ల నిర్మాణ అంశాలు, పని సూత్రం, రూపకల్పన మరియు అనువర్తనాలను మేము చూశాము. దాని ప్రధాన లోపం ఏమిటంటే ఇది కాంపాక్ట్ మరియు పరిమాణంలో చిన్నది కనుక, కప్లాన్ టర్బైన్ వంటి సాంప్రదాయ టర్బైన్లపై పరిమిత అనువర్తనాలు ఉన్నాయి. దాని సామర్థ్యం చాలా ఎక్కువగా ఉన్నందున, అది ఎలా అని ఆలోచించాలి టెస్లా టర్బైన్లు విద్యుత్ ప్లాంట్లలో వంటి ప్రధాన అనువర్తనాలను కలిగి ఉంటుంది. తక్కువ సామర్థ్యం గల మొక్కలకు అది గొప్ప ost పునిస్తుంది.
