現(xiàn)在研究室在從事這方面的研究，個人的方向是特斯拉泵，但是特斯拉渦輪機也有一定了解。
如果要討論特斯拉渦輪機的優(yōu)缺點，首先得了解它的原理。特斯拉渦輪機是利用流體的粘性力驅(qū)動圓盤旋轉(zhuǎn)，也就是利用的是流體的邊界層效應(yīng)。也許你并不關(guān)心靠的是流體的粘性還是慣性，但是這里需要理解的是，對于大部分流體機械來說，粘性力基本都造成了功率的損失，而特斯拉渦輪機恰好利用的就是粘性力，也就是它效率奇高的原因。
以下是個人觀點。我認為特斯拉渦輪機的優(yōu)點主要表現(xiàn)在小型流體機械的應(yīng)用上面。大型流體機械的話，有葉片渦輪機的效率已經(jīng)很高，即使特斯拉渦輪機能夠達到那樣的效率，成本和其他方面也會極大程度限制它的應(yīng)用。那么小型流體機械為什么就會有優(yōu)勢呢？因為在轉(zhuǎn)子直徑10mm以下的時候，有葉片渦輪機的效率下降得十分顯著。而特斯拉渦輪機卻沒有太大的變化。原因三點，第一，小型葉片渦輪機的葉片制作太過困難，精度無法維持三次元的形狀。而特斯拉渦輪機僅僅是圓盤。二，葉片渦輪機的效率損失有一部分體現(xiàn)在葉片前段空氣的不穩(wěn)定流動，小型化的時候間隙相對尺寸更大，功率損失的更多。雖然現(xiàn)在有PA這種玩意，但是研究的路還很長。特斯拉渦輪機則不存在這個方面的問題。三，小型流體機械的雷諾數(shù)更小，粘性損失更大。而特斯拉渦輪機則正好利用的粘性力，所以優(yōu)勢更明顯。
2000年MIT試做了Ultra Micro Gas Turbine,結(jié)果運行失敗了。話說想吐槽效率低，效率低大家研究這玩意干嘛？實機效率低而已。小型特斯拉渦輪機數(shù)值計算的轉(zhuǎn)子效率可是超過了80%，然而現(xiàn)在實機的整體最大效率極限也就41％，還不是平均效率。。。嘛，這就是最大的缺點吧，還需進一步研究。
寫的比較亂，隨便看看就好。
特斯拉發(fā)明了什么
如果一個相似的圓盤和外罩系統(tǒng)具有漸開線的形狀（對比圓形的渦輪系統(tǒng)），該設(shè)備可以用作泵。將一個發(fā)動機連接到該設(shè)備軸上，流體進入中心附近，接收圓盤的能量，散射到四周去。特斯拉渦輪不是在利用摩擦力（雖然通常人們認為是），確切地說，是在避免摩擦力，并使用附著力（即附壁效應(yīng) ）和粘度代替。 它利用圓盤“葉片”上的邊界層效應(yīng)。
原本特斯拉的設(shè)想是用光滑的圓盤，但這樣會使得啟動轉(zhuǎn)矩太弱。特斯拉后來發(fā)現(xiàn)在直徑10英寸的光滑的圓盤轉(zhuǎn)子圓周上12至24處，以及半徑處用6至12個墊圈連接起來，能夠顯著地提高啟動轉(zhuǎn)矩，而且不影響效率。
特斯拉渦輪機的應(yīng)用
特斯拉發(fā)明如下：交流電、遠程自動化、感應(yīng)電機、亞當(dāng)斯電廠變電站、霓虹燈、無線電、影像圖、特斯拉渦輪機、放射機、特斯拉線圈等。特斯拉是一位塞爾維亞裔美籍發(fā)明家、物理學(xué)家、機械工程師和電氣工程師。他的許多發(fā)明都極大地推動了科技與工業(yè)的發(fā)展，尤其是他的交流電系統(tǒng)，對現(xiàn)代電力工業(yè)產(chǎn)生了深遠的影響。特斯拉渦輪機是一種無槳葉的渦輪，是特斯拉在1913年獲得專利的發(fā)明，其運行原理與常規(guī)流體直接撞擊渦輪葉片的方式不同，而是用了邊界層效應(yīng)。此外，他還發(fā)明了無線電遙控技術(shù)，并在1898年制造出了世界上第一艘無線電遙控船。特斯拉的貢獻不僅在于他的具體發(fā)明，也在于他的科學(xué)精神和創(chuàng)新思維，他一生致力于科學(xué)研究，取得了約1000項專利發(fā)明。
《特斯拉自傳》，普通人和天才之間的鴻溝
特斯拉在專利中宣稱，該裝置是用于使用流體作為動力介質(zhì)，以區(qū)別于別的流體推進和壓縮裝置的專利申請（雖然該設(shè)備的確可用于這些用途）。 直至2006年，特斯拉渦輪自發(fā)明以來還是沒有廣泛用于商業(yè)用途。 然而特斯拉泵自1982年以來一直市售，用來輸送具有腐蝕性，高粘度，高剪切力敏感性，含有固體，或是其他泵難以處理的流體。 特斯拉本人并沒有接到過大宗生產(chǎn)合同。 在他那個時代的主要困擾，如前所述，是材料學(xué)知識和對高溫材料研究的貧乏。 當(dāng)時最好的冶金技術(shù)仍不能防止渦輪盤在運轉(zhuǎn)中的扭曲和變形。
今天，在該領(lǐng)域的許多業(yè)余的實驗已經(jīng)在有意使用以壓縮空氣或蒸汽為動力源的特斯拉渦輪機（蒸汽由燃料燃燒產(chǎn)生的熱制造，通常來源于汽車的渦輪增壓器或太陽能輻射）。 渦輪圓盤的形變問題已被部分解決，主要是歸功于新材料的應(yīng)用，如使用碳纖維來制造渦輪盤。一個很好的例子是PNGinc公司和國際渦輪與動力有限公司都在他們的特斯拉渦輪設(shè)計中用到了碳纖維材料。
目前對特斯拉泵有需求的是作為廢料泵。因為工廠和研磨廠的普通泵經(jīng)常會被廢料卡住。
特斯拉渦輪的另一需求離心多碟式血泵的研究已經(jīng)取得了可喜的成果。 生物工程科學(xué)家將在21世紀(jì)持續(xù)對其進行研究。 在特斯拉的年代，傳統(tǒng)的渦輪機效率低，因為設(shè)計高效率效葉片所需要的空氣動力學(xué)原理不存在，低質(zhì)量的材料沒法制造出能在極端速度和溫度下工作的葉片。 一個傳統(tǒng)的渦輪效率取決于其進氣和排氣壓力差，為了達到更高的壓力差，必須要極端高溫的蒸汽，所以只有高溫材料才能創(chuàng)造高效率。 如果渦輪機在室溫下用液體工作，那么你可以在排氣口使用一個冷凝器來增加壓力差。
特斯拉的設(shè)計回避了渦輪葉片的主要缺點。 它的確還存在剪切流動的限制等問題。 特斯拉渦輪的一些優(yōu)點在于適用于低流速和小流量的需求。 為了不在流體吹出圓盤邊緣時形成湍流，圓盤要盡可能薄。 因此大流量的機器就需要更多的圓盤。最高效率時，圓盤之間的間距必須接近邊界層的厚度，而且由于流體的邊界層厚度取決于其粘度和壓力，流體性質(zhì)不同，邊界層厚度也不相同，所以一種設(shè)計就可用于各種燃料和液體的說法不正確的。特斯拉渦輪機與傳統(tǒng)渦輪機的區(qū)別僅限于將能量從流體轉(zhuǎn)換到軸上的方式不同而已。實驗證明特斯拉渦輪負載越大效率越低。負載小時，流體從進入到排出經(jīng)歷了很大的旋轉(zhuǎn)，在大負載下，這種旋轉(zhuǎn)數(shù)量下降并逐漸變得更短。這將增加剪切損失，也降低了效率，因為氣體與圓盤的接觸更少了。
效率是描述輸出功率的。 輕載下高效率而重載下效率損失提高并不只是特斯拉渦輪機的特點。
特斯拉渦輪機的效率預(yù)計為60% 。請記住，水輪機的效率是從使用渦輪發(fā)，最高不超過95%。記住渦輪的效率和渦輪發(fā)動機的循環(huán)效率是不同的。軸式渦輪機在如今的蒸汽設(shè)備中效率可達60%到70%（西門子公司數(shù)據(jù)），而整體設(shè)備的循環(huán)效率也就在25%到42%，而且上限無論如何低于卡諾循環(huán)效率。 特斯拉聲稱，他的一個蒸汽版本的裝置將達到95%左右的效率。西屋公司對特斯拉蒸汽渦輪機的實際測試顯示每輸出1馬力小時平均需要38磅蒸汽，對于渦輪來說效率在20%左右，而當(dāng)代的蒸汽渦輪往往可以達到超過50%效率。流體推進的理論和技術(shù)以及熱力學(xué)的能量轉(zhuǎn)換已在各種專利中現(xiàn)身。 熱力學(xué)效率是用來衡量相比等熵的情況之下到底工作效率如何的，是理想狀態(tài)下輸入效率和輸出效率的比值。 這可以被視為是理想狀態(tài)下焓的變化和壓力變化的比值。（如有翻譯錯誤請數(shù)學(xué)和物理好的朋友糾正。）
在20世紀(jì)50年代， 沃倫賴斯試圖重新創(chuàng)建特斯拉的實驗，但他在早期測試中沒有嚴(yán)格地按照特斯拉的專利設(shè)計來制造他的渦輪機（這個機器既不是一個特斯拉多段式渦輪機，也沒有特斯拉設(shè)計的噴嘴）。賴斯的單級實驗系統(tǒng)的工作流體是空氣。 早先發(fā)布的報告中賴斯的測試表明單級渦輪的效率是36%至41%。他表示如果嚴(yán)格按照特斯拉的設(shè)計來測試，預(yù)計效率可能會更高。
在賴斯退休之前他完成了特斯拉渦輪機最后的測試并做了大量的關(guān)于多級渦輪的層流數(shù)據(jù)分析。他聲明這個設(shè)計具有極高的效率（不是連接機器后的整體系統(tǒng)工作效率），在1991年出版了題為“特斯拉的渦輪機”的報告，報告做了以下陳述：
“隨著分析結(jié)果正確使用，轉(zhuǎn)子層流使用效率是非常高，甚至超過95%。然而，為了實現(xiàn)轉(zhuǎn)子高效率，流量必須盡量小，這意味著高效率的代價是必須要有足夠多數(shù)量的渦盤，組成一個體型巨大的轉(zhuǎn)子?！?/p>
現(xiàn)代多級式有葉渦輪機通常達到60% - 70%的效率，而在實踐中大型汽輪發(fā)電機組常常表現(xiàn)出90%以上的效率。 在配合了特斯拉的設(shè)計后，一定大小的渦形轉(zhuǎn)子使用常規(guī)流體（蒸汽，氣體或水）也可以達到預(yù)想的60%至70%的效率以及更高。（如有翻譯錯誤請工程學(xué)好的朋友幫忙糾正。）
尼古拉-特斯拉發(fā)明過什么東西？
現(xiàn)在提到特斯拉很多人第一個想到的就是馬斯克創(chuàng)建的汽車品牌特斯拉，其實特斯拉汽車取這個名字是為了向尼古拉·特斯拉致敬。特斯拉一生取得了1000多項發(fā)明專利，其中大部分和交流電及無線電系統(tǒng)有關(guān)。
看完特斯拉的自傳，發(fā)現(xiàn)普通人和天才之間存在著不可逾越的鴻溝。書中最令人震撼的是他在頭腦中做實驗，簡直就是一臺人肉計算機。在開始實際動手之前，先把東西的所有細節(jié)在腦海中勾勒出來，比如在腦中設(shè)計渦輪機，甚至可以把渦輪機出現(xiàn)故障的細節(jié)都想象出來，最后按照腦中已經(jīng)設(shè)計好并且模擬運行沒有問題的東西做出來，裝置實際運行情況跟想象中的完全一樣，無一例外。
在驚人的想象力對比之下，超強的記憶力就顯得有點平淡無奇了。特斯拉特別享受在城市公園一邊散步，一邊背誦詩歌，能將25萬字的《浮士德》一字不落的背出來。即使這樣天賦秉異，特斯拉在工作和學(xué)習(xí)中仍然很賣力，讀書的時候就非常努力，每天凌晨三點就起床學(xué)習(xí)，一直持續(xù)到晚上十一點。
有意思的是，特斯拉和愛迪生是同一時代的人，他剛?cè)ッ绹臅r候還曾經(jīng)在愛迪生的公司里工作。當(dāng)時公司經(jīng)理承諾如果按照要求完成任務(wù)會給他五萬美金，但是卻沒有得到兌現(xiàn)，這事給特斯拉打擊很大，最終特斯拉選擇了辭職。
特斯拉對數(shù)字3特別癡迷，比如喜歡數(shù)步數(shù)，所有的動作或者次數(shù)都必須能夠被3整除，否者會逼著自己重新來一遍。生命中的最后十年，特斯拉一直在紐約的一家旅館里生活，他住的房間編號是3327，很有意思的一個人生結(jié)尾。
那些能夠做出很大成就的人無一不是天賦秉異外加勤奮專一的。普通人可能有點天賦卻少了一點勤奮，或者很勤奮卻沒有天賦，大多數(shù)人其實是處于沒有天賦也不勤奮的狀態(tài)?，F(xiàn)實就是這樣，有時候認清自己的能力范圍也未嘗不是一件好事。古人說五十知天命，大概就是到了那個年齡，該嘗試的東西都已經(jīng)嘗試過了，自己的能力范圍是什么樣心中也已經(jīng)有數(shù)。
作為沒有天賦的普通人，只能在勤奮上下功夫了，承認自己的平凡，盡力做自己的事情，然后樂天知命。
特斯拉發(fā)明了什么?
1迪納摩電機換向器
2電弧燈（弧光燈）
3發(fā)電機電機調(diào)節(jié)器
4發(fā)電機電子調(diào)節(jié)器
5迪納摩電機
6電磁電動機
7電磁電機
8配電系統(tǒng)
9AC電力傳輸系統(tǒng)和分配方案
10轉(zhuǎn)換和分配電流的方案
11發(fā)電機用換向器
12交流電動機調(diào)節(jié)器
13熱磁電機
14操作電磁電機的方法
15發(fā)電機電機
16從交流電中獲得直流電的方法
17電機的電樞
18電磁發(fā)動機
19電動發(fā)電機組
20交流電磁電動機
21交流電動機
22電氣變壓器和感應(yīng)裝置
23操作弧光燈的方法
24交流電流發(fā)生器
25電子照明系統(tǒng)
26電表
27電白熾燈
28電轉(zhuǎn)換和分配方案和供電裝置
29電凝器
30電磁線圈
31電氣導(dǎo)線
32產(chǎn)生電流的裝置
33往復(fù)式發(fā)動機
34單節(jié)點白熾燈
35電氣鐵路系統(tǒng)
36蒸汽發(fā)動機
37交流電機
38電冷凝器
39產(chǎn)生高頻和電位的電流裝置
40生產(chǎn)臭氧的設(shè)備
41調(diào)制高頻電流裝置的方法
42產(chǎn)生高頻電流的方法和裝置
43制造電冷凝器，線圈和類似器件的方法
44電變壓器
45電路控制器
46燃氣發(fā)動機的點火器
47控制移動車輛或車輛機構(gòu)的方法和裝置（無線電遙控）
48電能傳輸系統(tǒng)（無線電）
49傳輸電能的裝置
50制作絕緣電導(dǎo)體的方法
51增加電振蕩強度的裝置
52通過自然介質(zhì)遠距離傳輸或接受的裝置和設(shè)備（無線電傳輸引用）
53設(shè)備或裝置通過自然介質(zhì)傳輸或接受的方法
54利用輻射能的設(shè)備
55利用輻射能的方法
56信號發(fā)生器
57信號系統(tǒng)
58特斯拉泵（流體推進）
59特斯拉渦輪（無葉片渦輪）
60噴泉系統(tǒng)
61特斯拉線圈（傳輸電能的裝置）
62速度指示器
63閃電保護器
64船舶日志
65特斯拉閥門（瓣膜導(dǎo)管）
66流速計
67頻率計
68空中運輸方案
69空中運輸裝置
70感應(yīng)電機
71異步電機
一共就這些，300項專利，上面的概括起來了所以就只有71項
特斯拉線圈。
1891年，特斯拉發(fā)明了特斯拉線圈(The Tesla coil)，他主要使用了兩個線圈，一個初級線圈和一個次級線圈，每一個都有獨立的電容器。電容器就像一塊電池一樣，可以容納電荷。這兩個線圈通過打火間隙產(chǎn)生聯(lián)系，打火間隙擊穿空氣打火。實驗的結(jié)果是，特斯拉線圈可以制造“人工閃電”、通過設(shè)備主體發(fā)射電流以及產(chǎn)生微弱的電風(fēng)。
特斯拉渦輪機。
在20世紀(jì)初，世界見證了活塞式發(fā)動機在汽車工業(yè)中的興起。為嘗試與活塞式發(fā)動機一爭高下，特斯拉開發(fā)了自己的渦輪機。特斯拉的渦輪機是無葉式的，使用光滑圓盤在燃燒室中旋轉(zhuǎn)。在燃料進入帶有圓盤的主要燃燒室之前，燃燒將帶動機器運轉(zhuǎn)。
簡介
1856年7月10日，出生于當(dāng)時奧地利帝國的斯米良。1895年，他替美國尼亞加拉發(fā)電站制造發(fā)電機組，該發(fā)電站仍是世界著名水電站之一。18年，他使馬可尼的無線電通信理論成為現(xiàn)實。1898年，他制造出世界上第一艘無線電遙控船，無線電遙控技術(shù)取得專利。以他的名字命名了磁密度單位（1Tesla=10000Gause），表明他在磁學(xué)上的貢獻。
雖然他一生致力不斷研究，并取得約1000項（一說700項）專利發(fā)明，但這并沒有使他腰纏萬貫，特斯拉長年經(jīng)濟拮據(jù)。1943年1月7日，特斯拉在紐約旅館死于心臟衰竭，享年86歲。
標(biāo)簽： #特斯拉
