Wirkungsgrad einer Tesla Turbine

Dieses Thema im Forum "Technik" wurde erstellt von mfoerd, 9 März 2011.

  1. Hi,

    ich bin schon seit geraumer Zeit auf der Suche nach Dokumenten die etwas über den erreichbaren Wirkungsgrad einer Tesla Turbine aussagen. Kennt irgendjemand Quellen?



    Gruß Mirco
     
  2. Kevin86

    Kevin86 Guest

    AW: Wirkungsgrad einer Tesla Turbine

    Hi,

    in der Maschinen im Modellbau steht ein Bericht über jemanden drinnen der sich so eine Turbine selber gebaut hat.

    Die dreht glaube ich weit über 200000 Umdrehungen.
    Damit hat er seine Modelleisenbahn angetrieben.

    Schau am besten mal in ihrem Onlinearchiv nach.
     
  3. derschwarzepeter

    derschwarzepeter Mitarbeiter

    AW: Wirkungsgrad einer Tesla Turbine

    Dürftig, aber doch - Wikipedia spricht:
    Der Arbeitsmaschine von Tesla wurden Pumpwirkungsgrade von 95 % bis zu 98 % und mehr nachgesagt. Diese Angaben beruhen jedoch eher auf der Legendenbildung um Nikola Tesla, als auf physikalischen Voraussetzungen. Systematische Untersuchungen von Warren Rice von der Arizona State University attestierten einen zu erwartenden Wirkungsgrad im Bereich von 40%-60%, mit einem oberen Limit bei 65%. Praktisch erreicht die Tesla-Turbine nicht den Wirkungsgrad heutiger Axialturbinen.

    Vielleicht treibst du ja auch DAS noch wo auf;
    sehr interessant und praxisnah ist DAS - da sprechen sie von 25%.
    (Gute Links!)
     
  4. AW: Wirkungsgrad einer Tesla Turbine

    Hi Kevin86,

    20.000 rpm wird's wohl eher treffen denke ich, aber trotzdem danke.

    Gruß Mirco
     
    Zuletzt bearbeitet: 10 März 2011
  5. AW: Wirkungsgrad einer Tesla Turbine

    Hi schwarzer Peter,

    das ist in etwa das was ich gesucht hatte. Besten Dank!

    Gruß Mirco
     
  6. derschwarzepeter

    derschwarzepeter Mitarbeiter

    AW: Wirkungsgrad einer Tesla Turbine

    Gern geschen.
    Wäre nett, wenn du uns in Bezug auf die Teslaturbine am Laufenden hältst!

    P.S.: Die 200.000 U/min passen schon!
     
  7. AW: Wirkungsgrad einer Tesla Turbine

    Hallo schwarzer Peter,

    Diese hier ? http://www.buntbahn.de/modellbau/viewtopic.php?t=7657,

    Wenn ich von 200.000 rpm bei einem Scheibendurchmesser von 50mm ausgehe, dann komme ich auf eine Umfangsgeschwindigkeit von 523,6 m/s. Das wiederum entspricht einer Geschwindigkeit von 1885 km/h oder besser gesagt Mach 1,53 bei 20°C - bisschen unrealistisch, oder? :oops:
    Falls doch möglich, würde mich der gekoppelte Generator und die Lagerung der Turbine interessieren.

    Gruß Mirco
     
    Zuletzt bearbeitet: 11 März 2011
  8. derschwarzepeter

    derschwarzepeter Mitarbeiter

    AW: Wirkungsgrad einer Tesla Turbine

    Hi Mirco!
    Ich zitiere aus Wikipedia:
    Moderne Turbolader können Drehzahlen bis zu 290.000 Umdrehungen pro Minute erreichen
    (z. B. smart Dreizylinder-Turbodiesel). Diese Drehzahlen können nur erreicht werden,
    weil die Turboladerwelle in einem hydrodynamischen Gleitlager gelagert ist.


    Nachdem der Rotor der Teslaturbine aus (bis auf die zentrumsnahen Auslassbohrungen)
    vollkommen rotationssymmetrischen, glatten Scheiben besteht,
    die sich mehr als hervorragend auswuchten lassen,
    scheinen mir die 200.000 U/min nicht übertrieben.
    (...auch wenn das vielleicht nur die Leerlaufdrehzahl ist.)
    20.000 U/min ist auf jeden Fall zu wenig für eine Turbine mit 50 mm Durchmesser;
    die liefert damit viel zu wenig Leistung.

    Als Generator bietet sich eine permanenterregte Synchronmaschine an,
    deren erzeugte Spannung ohnehin in einen Zwischenkreis gleichgerichtet wird.
     
  9. AW: Wirkungsgrad einer Tesla Turbine

    Hallo Peter,

    die Torbolader-Drehzahlen sind mir bekannt soweit. Ich bezweifle aber immer noch das ein Modellbauer mit einer Tesla-Turbine auf 200krpm kommt. Vielmehr aber noch das daran ein Generator gekoppelt ist der wiederum eine Batterie/Akku laden soll.

    btw bin ich wohl auch nicht der Einzige mit der Ansicht:

    http://asiapurtravel.phpbb6.de/archive/o_t__t_893__grenzschichtstr%C3%B6mungsmaschine.html

    Gruß nach Wien
     
  10. derschwarzepeter

    derschwarzepeter Mitarbeiter

    AW: Wirkungsgrad einer Tesla Turbine

    Hallo Mirco!
    Da hast du allerdings recht:
    Der Modelleisenbahnbauer dürfte KEINE 200 kU/min erreichen,
    auch wenn ich davon ausgegangen wäre, dass das nur die Leerlaufdrehzahl ist,
    die im optimalen Betriebspunkt ca. auf die Hälfte absinken wird.
    Als Generatoren für solche Maschinen bieten sich im kleinen Leistungsmaßstab
    allerdings geradezu die Brushless-Maschinen an,
    die es bis in den wenige kW-Bereich mittlerweile billigst zu kaufen gibt.

    P.S.: Einerseits amüsiert und anderseits wütend gemacht hat mich der Hinweis auf die Esotherikfraktion,
    der sehr sehr wichtig ist, da die den armen Tesla (er rotiert sicher im Grab) vereinnahmt:
    Zu Teslas Zeiten konnte man da sicher noch keine klare Trennlinie zu etabliertem Wissen ziehen,
    aber mittlerweile sollte die die entwickelte Welt schon erkennen können!
    Leider macht sich dann mangelnde Schulbildung in elementaren Fragen
    als Hang zum Übersinnlichen und zu Verschwörungstheorien bemerkbar.
     
  11. AW: Wirkungsgrad einer Tesla Turbine

    Grüß Gott,
    auch wenn das Thema schon längere Zeit eingeschlafen ist, dürfte sich der Eine oder Andere noch hierher verirren. Dass Drehzahl allein noch nichts über Leistung und Wirkungsgrad aussagt, versteht sich von selbst. Auf der Suche nach verwertbaren Leistungsdaten bin ich hier http://www.ibc-leipzig.de/typo3/fil...traege/Markus_Meny_-_oecompany_-_IBC_2011.pdf fündig geworden. Aus der Tabelle auf S. 21 dieser Studie, die aus empirischen Ermittlungen resultiert, geht hervor, dass man mit einer einzigen Düse erst gar nicht anzufangen braucht, denn mit Wirkungsgraden um 0,3 % (drei Tausendstel) wird die Ernüchterung grenzenlos ausfallen. Dies bestätigen auch diverse andere Beispiele, wo die Turbine – trotz aufwendiger Fertigung – lediglich in der Lage war, ein kleines Birnchen zum leuchten zu bringen. O.g. Tabelle besagt, dass bei Erhöhung der Anzahl der Düsen (bis auf 6) der Wirkungsgrad exponentiell steigt, im günstigsten Fall bis zu 46,61 %, was dem von Mehrstufenturbinen in Großkraftwerken in etwa gleich kommen dürfte.

    Beste Grüße
    WW
     
  12. Hallo Zusammen,

    es ist hier schon länger nichts mehr passiert aber im Zuge eines Projektes von der Uni bin ich auf das Thema Tesla-Turbine gestoßen.
    Kennt jemanden einen Hersteller einer Tesla-Turbine, bei dem man so ein Ding kaufen kann? Bzw. bei dem man so ein Ding vllt auch vorher mal besichtigen kann zwecks Herstellungsverfahren und verwendeten Materialien?

    Vielen Dank und viele Grüße
     
  13. Danke für die schnelle Antwort.
    Die Homemadeturbinen habe ich auch schon gefunden. Die helfen mir aber leider nicht viel weiter.
    Es geht in meinem Projekt darum, dass ich versuchen soll, die Tesla-Turbine so weit wie möglich zu analysiere. Das heißt es geht um Fertigung inklusive Werkstoffe und um Berechnung nach dem Motto "was passiert in dem Ding, was für einen Wirkungsgrad wird das Ding theoretisch haben"
    Deswegen würde ich mich gerne an einen deutschen Hersteller wenden, den ich je nach dem auch mal besuchen könnte.
    Die Firma MiroLux wurde aufgekauft und die scheinen nichts mehr in die Richtung Tesla-Turbine zu machen.
    Für Tipps wäre ich sehr dankbar. Auch was die Berechnung angeht. Denn da hänge ich gerade dran:banghead:

    Danke und viele Grüße
     
  14. Solangsam komme ich in der Arbeit voran.
    Aber vielleicht könnt Ihr mir noch den ein oder anderen Tipp geben wenn es um die steigerung der Effizienz geht.
    Bitte korrigiert mich, falls einer der Behauptungen falsch sein sollte:
    Je mehr Scheiben es gibt desto effizienter die Turbine
    Je schneller die Scheiben drehen desto effizienter die Turbine
    Je größer die Scheiben sind desto effizienter die Turbine
    Je mehr Düsen bei gleichem Gesamtfluss desto effizienter die Turbine
    Viele Grüße
     
  15. ... oder kann man generell sagen, dass die Effizienz gesteigert wird wenn das Fluid einen möglichst langen Weg durch die Turbine geht?!
     
  16. derschwarzepeter

    derschwarzepeter Mitarbeiter

    Die Länge des Weges des Gases durch die Turbine ist doch gar nicht nicht festgelegt
    und hängt von vielen Faktoren ab, u.a. Volumenstrom und Drehzahl werden relevant sein.
    Letztere darf natürlich nicht so hoch sein,
    dass die Umfangsgeschwindigkeit der Scheiben über der Gasgeschwindigkeit liegt,
    aber sonst liegst du grundsätzlich richtig.
    Weiters nagen am Wirkungsgrad auch noch die Strömungsverluste (Reibung und Turbulenz)
    am Einlauf (an der bzw. den Düsen)
    und besonders am Auslauf (den achsnahen Abflussöffnungen).
     
  17. Als Tatsache ist es doch erst einmal egal wie lang der Weg ist. Meine Frage war, ob die Behauptung so richtig ist, dass wenn der Weg lang ist das Medium auch viel "Zeit" hat die Energie an die scheibe ab zu geben.
    Aber im Anschluss direkt noch eine Frage:
    Wir das Medium zur Wellenmitte langsamer oder schneller ( Tangentialgeschwindigkeit ) ?
    Vielen Dank
     
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