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特斯拉涡轮来自：叶子疏 2012-02-21 12:46:38 |
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这个制作项目能够充分利用那些躺尸以久的废硬盘。 学术上它叫做特斯拉涡轮机，空气，蒸汽，油，或者其他任何一种流体喷射进一系列叠置平滑圆盘的边缘，流体在圆盘的间隙间旋转向内流动，耗尽动能后从盘片中心的排水孔流出 普通的涡轮里运动流体的动能直接在接触时转移到涡轮叶片上，但是在特斯拉涡轮机里直接转移到盘片边缘的动能比例很小。相反它运用了附面层效应，也就是流体和盘片表面的附着力转移能量，这和飞机机翼产生升力的原理是相同的。 双向电梯 1 需要准备的材料、工具以及背景资料制作这样一台特斯拉涡轮机，你需要一些坏掉的硬盘驱动器，一些库存材料（铝材和压克力材料），一个带有铣床的工作台，以及一台四爪卡盘车床。 维基百科是很好的参考资料： 还有下面这些文章可供参考： 我的涡轮机用40psi(约275.8kPa)压力的压缩空气驱动，很容易就能达到一万到一万五千转的转速。它虽然转速高但是扭矩低，一根手指就可以安全地让它停下来。 更多地制作细节可以参看我的网页： http://staff./sbtroy/turbine/turbine.html 2 在盘片上打排气孔  
首先是拆解硬盘。但是我想如果你决心做这个，很容易就能找到方法，不是么？ 在硬盘盘片上钻出出水孔最简单的方式是铣床和回转工作台。在工作台中心夹紧一叠盘片，然后就可以加工出任何旋转对称的图案。当然在加工之前要检查一下拆出的盘片是铝材质的，要是脆硬玻璃材质的话可是会在钻孔时坏掉的。 我在盘片上打了两种形貌的孔，一种是旋转对称的大小不等的圆，另一种是旋转对称的圆弧。加工出圆弧的那些盘片处于最顶端，所以圆弧孔上有些撕裂，下方的盘片就好很多。 译注：盘片可以用任何想得到的材料，比如说这里的光盘盘片制作的特斯拉涡轮机： http://www./id/Build-an-Amazing-Tesla-CD-Turbine/?ALLSTEPS 3 制作或回收垫片
盘片之间的理想间距取决于以下几个变量，包括流体的粘度，速度和温度。可以通过下面的网页计算出合适的垫片尺寸，或者将硬盘里原先的垫片拿回来用。 我有点懒，所以就直接回收利用了原来盘片间的垫片。这样做的好处是它们和盘片有着相同的内径。这些垫片大约0.05英寸(0.127厘米)厚，计算得出的理想垫片大约是0.012英寸(0.03厘米)厚，但是这里尺寸差异影响并不大。 4 涡轮轴
这是用根铝材在车床上简要加工出来的。中间部分的直径大约是0.98英寸(2.49厘米，按照盘片中心开孔的尺寸车的)，长约1.77英寸（4.5厘米，这是为了搭配2英寸(5.08厘米)厚的压克力材料）。 两端的直径较小，这样能够安装进我找来的滚珠轴承。 6 转子总成  
在涡轮轴中心装进盘片，垫片，以及套环，最后拧紧套环上的螺丝将所有的部件固定在一起。我用了11张盘片和10个垫片。试图将所有的排气孔对齐。注意，如果两个套环之间的压力不够或者螺丝没上紧，此时的盘片就会自身绕着轴旋转而不会带着轴旋转。 7 制作涡轮室 
这是一块4.75英寸x4.75英寸x2英寸(12.06厘米x12.06厘米x5.08厘米)的压克力块，用四爪卡盘固定后车出进水孔和涡轮室。进水孔是0.25英寸(0.635厘米)直径，其他的螺丝孔为1/4-20尺寸(1/4英寸(0.635厘米)外径螺纹，20牙)。 我用压克力材料是因为手头的示范讲座刚要用到它，也可以用金属甚至木材做同样的涡轮室。要注意的是如果用蒸汽驱动的话，木材可能吸湿膨胀的过于严重。 8 制作侧面板 
侧面板是4.75英寸x4.75英寸x0.47英寸(12.065厘米x12.065厘米x1.19厘米)的压克力板，1/4英寸(0.635厘米)的螺丝孔和涡轮室上的尺寸位置一样。中心孔直径0.6英寸(1.524厘米)，凹槽深度为0.28英寸(0.71厘米)。 边上的两个0.6英寸(1.524厘米)的中心孔是唯一的排气口。气流的螺旋沿着盘片表面指向中心，通过排气孔和滚珠轴承的气隙，最终从这两个中心孔排出。 虽然我没这么做，但是原理上来说侧面板上更多的排气孔能够提高效率。 |
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