3.1. Tesa-Resonanzturbine - Triplex-Version


Bei der, in 3.1 beschriebenen Version der Turbine wurde versucht, die Belastung auf zwei Düsenstöcke zu verteilen. Zur weiteren Reduzierung dieser Belastung versuchte ich mal, die auftretenden Kräfte auf den Umfang zu verteilen. Dabei ist die folgende Version herausgekommen.

Bitte beachten: Bei dieser Triplex-Version müssen die Düsenquerschnitte auf der Seite des Rotors gegenüber der in 3.0.1 Mono-Gehäuse-Version auf ein Drittel reduziert werden um mit dem gleichen Speisevolumen zu arbeiten.
3.1.1
Die drei Düsenstöcke sind im Winkel von 120 auf den Umfang verteilt. Die Resonatoren weisen alle die gleiche Geometrie eines Keilresonators auf, dessen Profil in der Hochachse gleichmäßig verläuft. Zwar können die Begrenzungsflächen, welche durch die beiden Gehäusedeckel gebildet werden, schwingungstechnisch optimiert werden, jedoch ist der dabei erzielte Effekt gering, weshalb darauf verzichtet wurde. (Bei dieser Konstruktion ist die radiale Belastung des Lagers relativ klein).
3.1.2
Das Bild zeigt die Turbine mit eingebautem Rotor, aufgesetzter Abdeckscheibe, Ringmutter und Kugellager. 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.
3.1.3
Das Bild zeigt die Turbine mit aufgesetztem Gehäusedeckel. Der Gehäusedeckel kann bei größeren Bauformen auch segmentiert werden.
Die hier dargestellten Gehäuseteile lassen sich mit bekannter Gießerei-Technik herstellen. Die Nachbearbeitung ist minimal und kann mit handelsüblichen Werkzeugmaschinen in einer Aufspannung erfolgen. Für die Definition derartiger Bauformen empfiehlt es sich, - zur Vermeidung von Schwebungen beim Hochlaufen, - für die Anzahl der Düsenstöcke und die Anzahl der Resonanzstellen im Rotor unterschiedliche Primzahlen zu verwenden.

Klar, daß sich die Anzahl der in 1.0.8 dargestellten Verdichtungszonen, (Umschichtungswirbel), gegenüber dem in 3.0.1 dargestellten Gehäuse verdreifacht und der Weg des Mediums zwischen den Scheiben, bei gleichem Durchmesser, durch die drei eingespeisten, sich überlagernden Strömungen verkürzt wird.

Wenn ich mir diese Bauweise in einer größeren Bauform mit vorstelle dürfte sich die Belastung der Lager mit zunehmender Anzahl der Düsenstöcke weitgehend neutralisieren und eine radiale Lagerung wäre als hydrodynamisches Lager, das mit dem Versorgungsmedium, (Zum Beispiel mit der seitlich des Rotors austretenden Leckage), betrieben wird, denkbar.

Die achsiale Lagerung hat sowieso nur die Aufgabe, den Rotor in der Schwebe zu halten und könnte bei einer horizontalen Anordnung der Turbine ebenfalls auf diese Weise oder als statisches Permanent-Magnetlager realisiert werden. (Darauf kommen ich zu einem späteren Zeitpunkt zurück).

Soviel zum Prinzip der Turbine als Triplex-Resonanzturbine. Dieses System wird in den nachfolgend gezeigten Turbinen, (modifiziert), verwendet. Diese Reihe können wir zur n-plex-Turbine bis zur Größe eines liegenden Wasserrades weiterführen.
Weiter geht's mit den Schlußfolgerungen und einigen Hinweisen zu dieser Bauform.

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