3.0. Tesla-Resonanzturbine - Mono-Version


Nachdem ich mich bei meiner Resonanzturbine mit einem schwingenden Gebilde in der Medienzuführung auseinandergesetzt habe, lag es nahe, der Tesla-Turbine auch so ein Ding zu verpassen.
3.0.1
Da die neu definierte Zuführung fast ideale Verhältnisse anbot, habe ich den bereits in meiner Resonanzturbine vorhandenen Kegelresonator zu einem Keilresonator umgeformt und in die Zuführung integriert.Der Resonator weist nur in der Hochachse eine Übersetzung auf. Prinzipiell könnte die Übersetzung durch eine entsprechende Ausformung der seitlichen Begrenzungsflächen, welche durch die Gehäusedeckel gebildet werden, weiter optimiert werden, jedoch ist der dabei erzielte Effekt gering, weshalb darauf verzichtet wurde.
(Bei dieser Konstruktion ist die radiale Belastung des Lagers relativ klein).
3.0.2
Das Bild zeigt die Turbine mit eingebautem Rotor, aufgesetzter Abdeckscheibe, Ringmutter und Kugellager. Der Gehäusedeckel links ist transparent gestaltet und läßt die Lage und die ungefähre Länge des Resonators erkennen. (s.3.0.4 ).
3.0.3
Das Bild zeigt die Turbine mit eingebautem Rotor. Abdeckscheibe, Ringmutter und Kugellager sind abgenommen. Die Rotorscheiben sind mit einer, (stark überzeichnet dargestellten), Profilierung versehen, welche die Düsenöffnung während der Drehung des Turbinenrades zyklisch verschließt. Da die Querschnittsfläche des Turbinenrades im Bezug zum Düsenquerschnitt nur zu 50% geschlossen ist, bildet sich hier eine relativ weiche Sinusschwingung aus.
3.0.4
Das Bild zeigt das Funktionsprinzip des Resonators und die relative Energiedichteverteilung bzw. die resultierende Geschwindigkeitsverteilung im Resonanzfall auf der Grundwelle. (Ergänzung hierzu auch in 4.0.1.)
3.0.5
Das Bild zeigt die Turbine mit eingebautem profiliertem Rotor, Abdeckscheibe, Ringmutter und Kugellager. Der Gehäusedeckel links ist transparent
3.0.6
in einer weiteren Variante wird die Düse vom Turbinenrad zyklisch vollständig verschlossen und dabei eine Totalreflektion des auftreffenden Mediums erreicht. Das Bild zeigt die Anordnung der zusätzlichen Befestigungsbohrungen in der Abdeckscheibe. In diese Bohrungen werden die im folgenden Bild gezeigten Montagestifte für die Verschlußsegmente eingeführt.
3.0.7
Die Montagestifte für die Verschlußsegmente werden, da Sie sich im Randbereich der Scheibe befinden aus einem Werkstoff geringer Dichte und hoher Festigkeit hergestellt. Besonders geeignet dafür ist zum Beispiel ein Kreuz-Spiralwickel-Laminat aus CFK. Dieser Werkstoff eignet sich auch sehr gut zur Herstellung der Verschlußsegmente, da die Verarbeitung durch Heißpressen oder andere bekannte Kunststoffverarbeitungsverfahren möglich ist. Alternativ können die Verschlußsegmente auch mit dem Laser aus entsprechend hochwertigen Blechen geschnitten werden.
3.0.8
Das Bild zeigt die vormontierte Turbinenwelle zum Zeitpunkt des Einbaus der Rotorscheiben, Distanzstücke und Verschlußsegmente. - Das Bild zeigt die vormontierte Turbinenwelle zum Zeitpunkt des Einbaus der Rotorscheiben, Distanzstücke und Verschlußsegmente.
3.0.9
Das Bild zeigt das, mit den Distanzstücken und Verschlußsegmenten fertig montierte, Rotorpaket auf der Welle. Mit dieser Bauform des Rotors ergibt sich zyklisch ein vollständiger Verschluß der Düsenöffnung, welcher eine harte Resonanz im Düsenstock zu Folge hat. Der Resonator / Düsenstock sollte hier mit einer hinreichend dicken Wandung definiert werden.
3.0.10
Das Bild zeigt das, mit den Distanzstücken und Verschlußsegmenten fertig montierte, Rotorpaket auf der Welle. Hier noch mal der Hinweis, daß die Rotorscheiben und die Verschlußsegmente mit einer, (stark überzeichnet dargestellten), Profilierung versehen sind, welche die Düsenöffnung während der Drehung des Turbinenrades zyklisch verschließt. Wenn hierzu weitere Ergebnisse vorliegen, wird die Darstellung angepaßt.
Die hier dargestellten Gehäuseteile lassen sich mit bekannter Gießerei-Technik herstellen. Die Nachbearbeitung ist minimal und kann mit handelsüblichen Werkzeugmaschinen in einer Aufspannung erfolgen.
Diese Bauweise bildet die Grundlage für die, auf den folgenden Seiten dargestellte Bauweise.
Zweck der vorhergehenden Seiten war der Versuch einer Einführung in die Problematik und die Überleitung zu den folgenden Seiten.
Soviel zum Prinzip der Turbine als Resonanzturbine. Dieses System wird in den nachfolgend gezeigten Turbinen, (teilweise modifiziert), verwendet.

Weiter geht's mit der Duplex-Version dieser Bauform.


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