Turbina Tesla
El propio Tesla escribió: La turbina también se podría aplicar a plantas de condensación que operasen con alto vacío.
Por esta razón y también porque los discos no están rígidamente unidos, quedan protegidos contra daños que de lo contrario podrían ser causados por la vibración o la velocidad excesiva.
Por ejemplo, un tipo impulsado por vapor debe mantener un espaciado entre discos de 0,4 milímetros (.016 pulgadas).
Los discos deben ser extremadamente lisos para minimizar las pérdidas superficiales y por cortante.
Desafortunadamente, impedir que los discos se deformaran y distorsionaran fue un gran desafío en la época de Tesla.
El dispositivo puede funcionar como una bomba si se utiliza un conjunto similar de discos y una carcasa con una forma evolvente (en comparación con la circular para la turbina).
El fluido entra cerca del centro, recibe energía de los discos y luego sale por la periferia.
La turbina Tesla no usa fricción en el sentido convencional; precisamente, lo evita, y utiliza la adherencia (el efecto Coandă) y la viscosidad en su lugar, valiéndose de la capa límite formada entre las hojas de los discos.
Los discos del rotor liso originalmente propuestos daban un par de arranque pobre.
El propio Tesla no consiguió un gran contrato para la producción de su turbina.
[11] En 2010, se emitió la Patente USPTO n.º 7695242 solicitada por Howard Fuller para un aerogenerador basado en el diseño de Tesla.
Las turbinas axiales de vapor aún no habían excedido el 50% de eficiencia en ese momento, por lo que los barcos civiles optaron por utilizar motores diésel debido a su superior eficiencia.
[14] En este momento, la turbina Tesla, comparablemente eficiente, tenía más de 60 años.
Diversos análisis demuestran que la velocidad de flujo entre los discos debe mantenerse relativamente baja para conservar la eficiencia.
Bajo carga, el número de rotaciones disminuye y la espiral se hace progresivamente más corta.
Esto aumentará las pérdidas por cortante y también reducirá la eficiencia porque el gas está en contacto con los discos en una menor distancia.
Una carga demasiado elevada aumenta el deslizamiento en la turbina y reduce su eficiencia; con una carga demasiado ligera, se suministra poca potencia a la salida, lo que también reduce la eficiencia (a cero en ralentí).
El rendimiento térmico es una medida de cómo funciona en comparación con un proceso isentrópico.
La eficiencia de la turbina se define como la relación entre el cambio ideal en entalpía y la entalpía real para el mismo cambio en forma de presión.
