3D特斯拉（边界层）涡轮作为微动力电力系统

你好，互联网！

这是我在教学“回收”比赛中的条目。对于比赛，我没有完成并测试它，但我仍在努力。我知道它不是跳舞的猫，但它很有用，我会尽力保持有点娱乐。

I've added the .stl for the rotor I'm using on this attempt. It's meant for the modified overboard alternators I'm using. If anyone wants a customized version, tell me what your plan is, and perhaps I can help you out.

涡轮机背景-

我要说一些有争议的事情，而我在信息传递方面，或者在信息的宣传方面，没有受过很好的训练（营销：—）。。我不是一个学者，但我是一个谁可以得到不寻常的事情做。我希望你读到足够多的东西，明白我已经证明了我的话，这不是说这个涡轮将取代传统的涡轮，但这项技术可能会打开各种新的低影响的机会，我觉得有义务探索和披露我的发现。如果我们不使能源供应多样化，未来看起来相当暗淡。如果你看得够深的话，我希望你能看到，在我从事这项工作的十多年中，我与该领域的高级专业工程师进行了磋商，他们对我的工作给出了积极的书面意见。我可以展示，并且已经放弃了所有需要的工具，这样人们就可以向自己证明我的VAWT技术（以及它的改进版本）在我们的未来将是一个有用的工具。

运行理论-一个三维，或展开特斯拉涡轮？

这是一个复杂的想法，明天（1月6日）我希望得到一个.gif我已经做了，以帮助解释我认为是怎么回事，就如何涡轮互动流动时，最佳负荷（TSR 0.8-0.9）。

Review of Tesla Turbine

For those unfamiliar with the flow in a Tesla Disk turbine I will give a quick review. A Tesla Disk turbine is a stack of disks, think of Cd's, generally 5 or more, just a millimetre or so apart. The disks are mounted on a shaft that can rotate, and the whole thing is in a housing. To make it turn, jets are positioned around the edge, facing the disk at an angle so the jet hits the disk at a tangent. The fast moving jet of fluid sticks to the disk and the friction causes the disk to spin, and more jets hit the disk, pushing the first jet inward in a spiral, in which all the jets follow. Around the axle are a series of holes, so the jets spiralling inward have a vent. This is a boundary layer turbine, so there is no "blade" and the energy is exchanged with the disk via boundary layer drag. The inward spiralling particles path gets shorter and shorter each revolution, allowing the efficient exchange of energy with the disk as the slowing fluid and disk remain in contact without shearing.

This will be more understandable with illustrations, which I hope to add tomorrow, or over the next few days, along with video's and data from the first round of testing.

了解艺术涡轮机

这种涡轮机从我的实验中演变出了Savonius型涡轮机。自1970年代的Blackwell Report以来，Savonius Turbine已被误解和错误组织出版，这已经发布了它的缺陷风洞研究，但未能复制现实世界的研究。Blackwell发现Sandia Lab的优化几何的Savonius型涡轮机的最佳性能（两个铲斗转子约2x d高）达到0.21cp，TSR 0.3周围。Blackwell，也没有任何其他我可以找到的结果在现实世界中复制了这一结果，或者在现场测试中，相反，现实世界独立的结果更接近0.10 - 0.05 CP。这是在IAN ROSS“风隧道阻塞校正因子2010”中解释的（添加链接）

A version of my design was independently tested in air and reached Cp 0.31 (around 3x-6x more energy captured than the Savonius. You can read more about my triangulated, or faceted version of this design, in my previous instructable, and even review my data where I found support for a Cp of 0.31 or greater at TSR 0.8 (insert link here, sorry reader, for now check my profile for the link). The best conventional, propellor or HAWT type turbines of this size might reach Cp 0.35, however they are sensitive to turbulence and output and longevity will be severely reduced in unsteady flows, and they must be mounted on tall towers for useful longterm output.

水动力，或水动力能将水运动中的一些动能转化为可用于发电的轴功率。它有点像风力涡轮机的水，流动围绕转子转动它，没有必要一个水坝或管道系统，以创造“头”或水压，它只是利用现有的流量。大多数现有的动力液压系统看起来很像现有的3叶片兆瓦风力涡轮机。这意味着它们也有一些相同的缺点，比如对流动方向和均匀性非常敏感。对于传统的HAWT（水平轴风力/水轮机），3个细长叶片对它们之间的流量差非常敏感。如果一个叶片面对湍急的水流或较慢的速度，它将拖拽其他叶片，并产生应力和振动。这意味着选址必须谨慎，而许多高能选址将不合适。已经取得了一些成功，但只在非常具体的网站，因此这项技术的应用受到限制，它的大部分市场。

2005年，EPRI发布了一份研究报告，显示北美有15000MW的动力水力发电。这是太阳能发电以来最大的可持续能源机会，有趣的是，它不需要高科技制造，也不需要洁净室，它可以是一个简单的、单运动部件系统。从那时起，数十家公司都试图开发功能强大的小型系统，但都没有取得真正的成功。

到1月6日左右，我的目标是让你们在这里找到一个250W左右的动力水轮机。这种水轮机不需要任何水坝或蓄水池来产生巨大的高差，相反，就像风力涡轮机一样，它只允许水流通过它，并在通过时收集一些动能。

I've been working in the development of a turbine technology that's based on the Tesla disk turbine, but expanded into 3D. It's a boundary layer turbine. You can see some versions of it here on my Drewrt page, or on my youtube page. This summer I created a triangulated version which, like the Tesla truck, has great though counter intuitive aerodynamics. The higher Reynolds numbers for a water version means it will be smooth, not faceted.

如果您在文件部分查看文件部分，您将在此时看到我的测试结果，而且没有大量编辑。这只是我从地板扫地到行政设计决策，所以我专注于获得完成的工作和这种促销/教育的东西，我尽我所能。

I'll post a video about the turbines later but if you look in my instructable profile you'll get an eyeful.

AlsoI should dig out my tests on the PMA as stock, but I also need to focus on getting this done.... always that tension in life.

I'm pretty excited by the results of my mod's so far, as stock these motors measured about 3V at 40 rpm, now at 40 rpm, I get 12V output!. A gentle spin of it by hand will easily blow LED's.

然而，我所做的修改是有点粗糙，它的输出波形，特别是在低负载和电阻是相当混乱的现在。我不认为这有助于提高效率。另一个不利因素是电流承载能力大大降低，电阻增大。它不会成为一个好的发动机，但现在我似乎发现高达80%的效率（粗略衡量）作为一个发电机，这是包括整流损失。我想我可以通过改变线圈的连接方式来改善波形。

这是一个三相星形连接定子，27极，9组3极，每相3组3，绕制aaabbbccaabbccaabbccaabbccc（帽顺时针风）。它是为高电流的短脉冲而缠绕的，5根电线并联（5根在手），10圈，每根电线绕50圈。我所做的是把5根导线分开，这样每组每相5根导线，10个端头，被重新串联起来，不再并联。这是一个有点混乱，我匆忙，没有做得很好，因为我想和可能重做这一个，做另一个工作。我真的不认为它会工作，我想我可能不得不倒带电机（虽然我有一些控制器的一些希望）。

最后，它运行得很好，我将在更多视频中向您展示。

The weather here is quite changeable, but this snow is going to be with us for a while. Today was round 1, just to see how it would react to the load, to check the mounting height, and see if the instruments would work as predicted. The flow in this creek is between 0.7m/s and 0.5 m/s at it's highest so all the kinetic energy contained in the swept area of the turbine is only around 12W, so this round of testing is really just to look for issues with the test equipment and get them sorted. I did collect some data that I should be able to calculate unloaded TSR from.