Teslova bezlopatková turbina

Abstract

Diplomová práce se zabývá popisem konstrukcí bezlopatkového stroje označovaného jako Teslova turbína. Práce je rozdělena na teoretickou část, praktickou část zahrnující konstrukci a experimentální měření vyrobeného modelu bezlopatkové turbíny a závěrečné zhodnocení práce. V teoretické části jsou popsány základní konstrukční znaky bezlopatkových strojů včetně jejich konstrukčních modifikací a ději při proudění v tryskách. Dále je zde věnována část dynamice pracovní látky v rotoru bezlopatkových turbín znázorněné pomocí CFD modelování. Praktická část obsahuje návrh a konstrukci jednotlivých součástí turbíny na základě předběžného výpočtu pomocí analytického modelu proudění v turbíně. Navržené součásti turbíny byly z hlediska bezpečnosti provozu zkontrolovány pevnostními výpočty hřídele a disků oběžného kola rotoru. V rámci diplomové práci bylo také provedeno experimentální měření parametrů zkonstruované bezlopatkové turbíny, přičemž naměřené hodnoty byly porovnány s analytickým modelem predikujícím účinnost turbíny. V závěru jsou kromě zhodnocení práce také nastíněny možné návrhy dalšího vylepšení zkonstruovaného bezlopatkového stroje.The diploma thesis describes design of bladeless machine known as a Tesla turbine. The work is divided into theoretical part, practical part involving the design and experimental measurements of made bladeless turbine and a final assessment of thesis. The theoretical part deals with the basic design features of bladeless machines and their design modifications and flow in the nozzles. Furthermore there is a dedicated part of the dynamics of working fluid in the rotor of bladeless turbine represented by CFD modeling. The practical part includes the design and construction of parts of the turbine on a preliminary calculation using an analytical model of the flow in the turbine. The designed turbine components were checked for operational safety with structural calculations of shaft and disk impeller. The thesis was also performed experimental measuring of parameters of designed bladeless turbine. Measured values were compared with the analytical model which predicted turbine efficiency. In conclusion, besides to assessment, thesis also outlines possible proposals for further improvements of constructed bladeless turbine.