Неперевершене відкриття геніального вченого на ім’я Нікола
За своє життя Нікола Тесла винайшов чимало пристроїв, які вважаються революційними і донині. Одне з них – безлопатева турбіна. Таку назву вона отримала завдяки своїй унікальній конструкції — в її основу покладено не тПорадиційний ефект тиску рідини або пари, як у звичної всім турбіні. Вона функціонує зовсім іншим чином, використовуючи потенціал прикордонного шару. Саме тому це винахід Ніколи Тесла називається ще турбіною прикордонного шару.
Сучасні біоінженери іменують турбіну Тесла багатодисковим відцентровим насосом. З точки зору архітектури будови цього пристрою, подібне визначення виглядає більш коректним. Справа в тому, що турбіна прикордонного шару оснащена спеціальними дисками, причому їх кількість не регламентовано. Чим і користуються сучасні винахідники, які не втомлюються перекроювати на свій розсуд велике творіння Тесла.
В дусі епохи
На початку минулого століття було зроблено так багато відкриттів і винаходів, що деякі з них виявилися просто непоміченими і були незаслужено забуті на певний час. Тим не менш, великі компанії, які займалися індустріалізацією промисловості, не проходили повз нових потужних моторів, а також генераторів енергії. Звернули вони увагу й на винахід Тесла.
Перший огляд: 2016 Tesla Model X P90D Ludicrous
Мало хто знає, що першу робочу модель свого майбутнього устрою Тесла спорудив ще в дитинстві. Але будучи людиною творчого складу розуму, в голові якого постійно виникають нові ідеї, він незабаром забув про свій винахід і переключився на нові.
Нове – це добре забуте старе
Про своєму старому творінні Тесла згадав під тиском обставин. В іншому випадку воно так би й залишилося однією з його дитячих «поробок». Загалом, великому винахіднику довелося відшукати свою установку і протерти її від пилу в ті роки, коли тПорадиційні турбіни з низьким ККД перестали відповідати вимогам часу. Тоді весь світ гостро потребував в революційних ідеях, які змогли б здійснити справжній прорив у виробництві — низька швидкість обертання старих турбін гальмувала прогрес.
Звичайна турбіна тих часів працювала на контрасті тиску, яке утворювалося на вході і на виході. Що ж стосується робочого тіла, то в його якості вона використовувала гарячий газ. Ним міг бути і перегрітий газ, через спеціальні форсунки він надходив до лопаток турбіни і приводив в рух вал.
А ось турбіна Тесла сильно відрізнялася від стандартних пристроїв. По-перше, в її конструкції не було передбачено лопаток, які самі по собі мали багато недоліків. По-друге, вона комплектувалася абсолютно гладкими дисками, а також форсунками, направляючими гарячий газ до самого краю диска.
Незважаючи на те, що турбіні Тесла були притаманні деякі недоліки, що їх з лишком компенсувала висока потужність. Завдяки унікальній конструкції вона мала абсолютно феноменальні характеристики. Зокрема, ККД турбіни міг доходити до 60%. Безумовно, таке відкриття не могло залишитися непоміченим, і у 1913 р. Тесла одержав патент на свій винахід.
Нюанси роботи турбіни
Щоб в робочому тілі не створювався ефект турбулентності, у дисків валу турбіни Тесла повинна бути особлива конструкція. Їх краю необхідно зробити гранично тонкими. В такому випадку збільшується швидкість потоку. Також самого максимально ККД при такому пристрої турбіни можна досягти, якщо відстань між дисками буде порівняти з товщиною прикордонного шару.
Сучасні осьові турбіни, якими в наш час оснащуються парові установки та реактивні двигуни, можуть досягти ККД в межах 60-70%. Але якщо мова йде про силовій установці, то вони здатні витягнути тільки від 25% до 42%. Здавалося б, збільшити ці показники нереально, так як в сучасних установках використовуються самі передові технології.
Однак у свій час Тесла зробив інтригуючу заяву. Він сказав, що одна з парових версій його турбіни може підвищити ККД до цілих 95%. На жаль, тоді він не підкріпив свої слова доказами. Правда, не виключено, що його заява носила лише рекламний характер, як висловилися б у наш час маркетологи. А, можливо, він знав щось, чого не знаємо ми. Ось тільки йому не вистачило часу підкріпити свої слова доказовою базою.
Але як би там не було, у свій час на заводах Westinghouse була проведена серія випробувань паровий версії турбіни Тесла. Згідно з ним, був отриманий наступний результат. Пристрій великого винахідника показало парову потужність, рівну 38 фунтів на 1 к. с. в годину. Цей показник відповідає ККД турбіни в межах 20%.
Інакше кажучи, гучну заяву Тесла не знайшло підтвердження. При цьому його прихильники не виключають, що їхній кумир просто не розкрив всіх секретів своєї турбіни і забрав із собою таємницю в могилу. Що ж, і таку версію не можна списувати з рахунків, враховуючи непересічну особистість винахідника.
Вдалий експеримент
В середині ХХ ст. Уоррен Райс вирішив відтворити експерименти Тесла. При цьому він узяв за основу не турбіну, сконструйовану за зразком, який офіційно запатентував великий винахідник. Для дослідження йому була потрібна лише однодискова установка. Неймовірно, але факт – ця турбіна продемонструвала чималу ефективність, досягнувши ККД в районі 40%. Настільки приголомшливий результат виглядає ще більш незвичайним, якщо врахувати, що Уоррен Райс використовував турбіну, яка була оснащена одним диском.
2017 Tesla Model 3: Офіційний дебют
Але зупинятися на досягнутому Райс не став. Незабаром він провів експеримент і з багатодисковою турбіною. Він з’ясував, що при коректному застосуванні так званого ламінованого потоку ККД такої установки може досягати 95% і більше. Тим не менш, для цього необхідно задіяти безліч дисків.
Примітно, що всі сучасні багатоступінчасті лопатеві турбіни здатні видавати ККД не більше 70%. А ось величезні турбіни на пару, як показала практика, досягають і зовсім 90%.
Протистояння геніїв
Вважається, що кожне сторіччя народжується по одному генію. Але так вийшло, що XIX і XX століття подарували історії багато неординарних особистостей. Так, в один час з Тесла жив і інший не менш відомий винахідник Томас Едісон.
Коли наприкінці XIX ст. Тесла залишив Європу і перебрався в Нью-Йорк, у нього практично не було грошей. Щоб заробити на життя, він влаштувався на роботу до успішного підприємця і винахідника Едісона. Останній з радістю працевлаштував обдарованого юнака. Однак посаду Теслі дісталася далеко не найпрестижніша. Він став інженером, в обов’язки якого входив ремонт електричних двигунів, а також генераторів постійного струму.
Спочатку нічого не віщувало біди. Але з часом між Тесла і Едісоном стали виникати розбіжності. Вони не могли знайти спільну мову не тільки в підході до роботи, але і в розумінні фізичних процесів. Воно й не дивно, так як Едісон був, в першу чергу, бізнесменом. На перше місце він завжди ставив економічну вигоду від того чи іншого проекту. Тесла ж був типовим творчою людиною, в якому була відсутня підприємницька жилка.
Тесла і Едісон пропрацювали разом близько року, після чого розірвали всякі відносини. Одним словом, остаточно і безповоротно посварилися. Це пішло винахіднику унікальною турбіни на користь — незабаром він відкрив свою компанію, яка називалася «Тесла Ерк Лайт Компані».
Справи Тесли відразу ж пішли в гору. При цьому він розгорнув масштабну агітацію проти Едісона і почав активно критикувати пропагований ним постійний струм. Причому сам він був прихильником змінного струму. Безумовно, колишній роботодавець Тесла не міг поступитися. У зв’язку з чим між ними розгорілося справжнє протистояння, яке увійшло в історію, як «війна струмів».
У підсумку Тесла виявився прав. Завдяки його численних винаходів світ став таким, яким він є зараз.
До великому винахіднику Теслі можна ставитися по-різному. Але його заслуги перед наукою незаперечні. До того ж багато її відкриттів розбурхують розуми вчених до цих пір. Хто знає, що було б, якби він прожив довше і зміг би втілити в життя ще кілька своїх ідей. Однак історія не любить умовного способу. Тесла і так багато зробив для людства, і за це люди повинні бути йому вдячні.
Автор: Сергій Василенков
