توربین تسلا در زندگی واقعی

پمپ برای انجام کار به ویسکوزیته سیال متکی است - یعنی سیال به تنهایی توسط نیروهای برشی به سیلندر محرکه جفت می شود. این بدان معناست که سیالی که پمپاژ می شود هر زمان که پمپ کار می کند به شدت بریده می شود و این امر ناگزیر باعث تلفات اصطکاکی قابل توجهی می شود.
روش‌های بسیار دیگری برای پمپاژ سیال وجود دارد که در آنها نیروهای پمپاژ توسط ویسکوزیته ایجاد نمی‌شوند و از این رو از تلفات بازده طرح تسلا متحمل نمی‌شوند.
حد بازده کلی این فرآیند ترمودینامیکی را می توان با محاسبه بازده کارنو برای فرآیند، که بدون در نظر گرفتن جزئیات مراحل فرآیند، محدود می شود، به دقت تعیین کرد. این توسط:
بازده کارنو =
(دمای منبع - دمای سینک)/(دمای منبع * دمای سینک)
که در آن دمای منبع دمای "سمت داغ" چرخه است و دمای سینک دمایی است که چرخه گرمای اتلاف خود را در آن تخلیه می کند. تمام دماها بر حسب درجه مطلق (کلوین) هستند.
تصویر
با افزایش چگالی سیال، انتقال انرژی بالاتری فراهم می شود. برای این منظور از بخار سرد استفاده کردیم زیرا چگالی آن حدود 10× به اندازه هوا است. من آمونیاک را نیز در میان سایر ترکیبات در نظر گرفتم، اما در حالت ایده آل، آب منبعی است که به راحتی در دسترس است و از منابع کثیف قابل بازیابی است. مفهوم در اینجا انرژی پایدار و محیطی پاک تر برای سود خالص مثبت در برابر سیستم های فعلی است -تصویر
بله، ما در حال کار بر روی ایجاد نوع جدیدی از منبع تغذیه با استفاده از بخار سرد و فشار منفی هستیم. دو مخزن با یک توربین تسلا بین آنها وجود دارد. پیوندهای بین مخازن به 25 اینچ جیوه (0.85 بار) با آب در مخزن اولیه تخلیه می شود که به سرعت می جوشد و بخار از توربین عبور می کند تا انرژی مکانیکی تولید کند که برای توربین های بخار استاندارد اعمال می شود. تفاوت این است که این سیستم یک قسمت متحرک دارد و تقریباً بدون توجه به جرم توربین می تواند بدون یاتاقان کار کند.
در پمپ، فشار شعاعی یا استاتیکی، به دلیل نیروی گریز از مرکز، به مماس یا دینامیک (فشار) اضافه می‌شود، بنابراین هد مؤثر افزایش یافته و به خروج سیال کمک می‌کند. در موتور، برعکس، فشار نام اول، مخالف فشار منبع، هد موثر و سرعت جریان شعاعی به سمت مرکز را کاهش می دهد. باز هم، گشتاور زیاد ماشین پیشرانه همیشه مطلوب است، این امر مستلزم افزایش تعداد دیسک‌ها و فاصله کمتری از جداسازی است، در حالی که در ماشین پیشران، به دلایل اقتصادی متعدد، تلاش دورانی باید کوچک‌ترین و سرعت حداکثری عملی باشد.
در توربین های بخار استاندارد، به دلیل تفاوت بین سرعت نسبی بخار و پره ها، بخار باید روی پره ها فشار بیاورد تا روتور از سرعت بخار انرژی بگیرد. در توربین بخار پره‌ای، پره‌ها باید با دقت در رژیم سرعت بهینه کار توربین، به گونه‌ای جهت دهی شوند که زاویه حمله بخار به سطح پره به حداقل برسد. به گفته آنها، در رژیم بهینه، جهت گیری تیغه ها سعی می کند زاویه (پیچ تیغه) برخورد بخار با سطح آنها را به حداقل برساند تا جریان بخار صاف ایجاد کند و تلاطم را به حداقل برساند. این گرداب ها در واکنش به برخورد بخار با سطح پره ها ایجاد می شوند (اگرچه زاویه حداقل در سرعت بهینه توربین است). در این دینامیک، گردابه‌های اول از دست دادن انرژی مفیدی هستند که می‌توان از سیستم استخراج کرد و ثانیاً چون در جهت مخالف قرار دارند، از انرژی جریان بخار ورودی کم می‌کنند.