The invention provides a Tesla turbine and a control method, in which the Tesla turbine includes: a rotating shaft; a shell arranged on the rotating shaft, on which a medium inlet and a medium outlet are arranged; and several discs arranged in the shell, which are fixed to the rotating shaft, are connected. There are clearances between each two adjacent discs in several discs, at least one exhaust hole is arranged on each disc of the discs, and a thrust bearing and at least two radial bearings arranged on the rotating shaft, the thrust bearing and the at least two radial bearings are non-contact shafts. Cheng. By adopting non-contact thrust bearing and radial bearing in Tesla turbines, the power loss of Tesla turbines on bearings is reduced, and the efficiency of Tesla turbines is improved.
【技术实现步骤摘要】
一种特斯拉涡轮机及控制方法
本专利技术涉及汽轮机
，尤其涉及一种特斯拉涡轮机及控制方法。
技术介绍
特斯拉涡轮机是一种无叶片的，由流体剪切力驱动的涡轮机，它被称为无叶片涡轮。特斯拉涡轮机应用了边界层效应，流体受黏滞力影响，会在管壁或者其它物体边缘形成一层很薄的边界层，在边界层内，固定表面的流速为0，离表面越远速度越大。利用这个效应就可以让高速运动的液体带动一组圆盘转动。特斯拉涡轮机的效率可达95％，比普通的叶片涡轮机高得多。虽然特斯拉涡轮机具有效率高的优点，但由于特斯拉涡轮机的扭矩低，对机械摩擦敏感度极高，现有的特斯拉涡轮机在轴承上的功率损耗较大，从而导致现有特斯拉涡轮机效率较低的问题，限制了特拉斯涡轮机的推广应用。
技术实现思路
本专利技术提供一种特斯拉涡轮机及控制方法，以解决现有特斯拉涡轮机在轴承上的功率损耗较大的问题。第一方面，本专利技术提供一种特斯拉涡轮机，包括：转轴；设置于所述转轴上的壳体，所述壳体上设置有介质入口和介质出口；设置于所述壳体内的若干个圆盘，所述若干个圆盘固定连接于所述转轴上，所述若干个圆盘中的每两个相邻圆盘之间均设置有间隙，所述若干个圆...
【技术保护点】
1.一种特斯拉涡轮机，其特征在于，包括：转轴；设置于所述转轴上的壳体，所述壳体上设置有介质入口和介质出口；设置于所述壳体内的若干个圆盘，所述若干个圆盘固定连接于所述转轴上，所述若干个圆盘中的每两个相邻圆盘之间均设置有间隙，所述若干个圆盘中的每个圆盘上均设置有至少一个排气孔；以及，设置于所述转轴上的推力轴承和至少两个径向轴承，所述推力轴承和所述至少两个径向轴承均为非接触式轴承。
【技术特征摘要】
1.一种特斯拉涡轮机，其特征在于，包括：转轴；设置于所述转轴上的壳体，所述壳体上设置有介质入口和介质出口；设置于所述壳体内的若干个圆盘，所述若干个圆盘固定连接于所述转轴上，所述若干个圆盘中的每两个相邻圆盘之间均设置有间隙，所述若干个圆盘中的每个圆盘上均设置有至少一个排气孔；以及，设置于所述转轴上的推力轴承和至少两个径向轴承，所述推力轴承和所述至少两个径向轴承均为非接触式轴承。2.根据权利要求1所述的特斯拉涡轮机，其特征在于，所述推力轴承设置于所述壳体内；所述至少两个径向轴承包括第一径向轴承和第二径向轴承，所述第一径向轴承和所述第二径向轴承分别设置于所述壳体的两侧。3.根据权利要求1所述的特斯拉涡轮机，其特征在于，所述若干个圆盘中的每个圆盘上的排气孔同轴设置。4.根据权利要求1所述的特斯拉涡轮机，其特征在于，所述若干个圆盘中的每个圆盘上的排气孔至所述转轴之间的距离小于所述排气孔至圆盘外缘之间的距离。5.根据权利要求1所述的特斯拉涡轮机，其特征在于，所述若干个圆盘中的每个圆盘上均设置有两个排气孔，所述两个排气孔以所述转轴为对称轴对称设置。6.根据权利要求1所述的特斯拉涡轮机，其特征在于，所述若干个圆盘通过键连接于所述转轴上，并通过弹簧垫圈固定于所述转轴上。7.根据权利要求1所述的特斯拉涡轮机，其特征在于，所述若干个圆盘中相邻的两个圆盘之间设置有垫片，所述垫片用于调节相邻两圆盘之间的间隙大小。8.根据权利要求1所述的特斯拉涡轮机，其特征在于，所述推力轴承为气磁混合推力轴承；所述至少两个径向轴承中的至少一个径向轴承为气磁混合径向轴承或者气体动静压混合径向轴承。9.根据权利要求8所述的特斯拉涡轮机，其特征在于，所述气磁混合推力轴承为箔片式气磁混合推力轴承，所述箔片式气磁混合推力轴承包括：第一推力盘，所述第一推力盘固定连接于所述转轴上；以及，穿设于所述转轴上的第一定子和第二定子，所述第一定子和所述第二定子分别设置于所述第一推力盘的相对两侧；所述第一定子和所述第二定子中，每个定子包括第一磁轴承和第一箔片轴承，所述第一磁轴承上沿周向设置有多个第一磁性部件，所述第一箔片轴承设置有能够与所述多个第一磁性部件之间产生磁力的第二磁性部件；其中，所述第一箔片轴承设置于所述第一磁轴承与所述第一推力盘之间，并与所述第一推力盘之间具有第一间隙，且所述第一箔片轴承能够在所述第一磁性部件和所述第二磁性部件之间的磁力作用下在所述转轴的轴向方向上移动。10.根据权利要求8所述的特斯拉涡轮机，其特征在于，所述气磁混合推力轴承为槽式气磁混合推力轴承，所述槽式气磁混合推力轴承包括：第二推力盘，所述第二推力盘固定连接于所述转轴上，所述第二推力盘上设置有第三磁性部件；以及，穿设于所述转轴上的第三定子和第四定子，所述第三定子和所述第四定子分别设置于所述第二推力盘的相对两侧；所述第三定子和所述第四定子中，每个定子包括第二磁轴承，所述第二磁轴承上沿周向设置有能够与所述第三磁性部件之间产生磁力的多个第四磁性部件，所述第二磁轴承与所述第二推力盘之间具有第二间隙，且所述第二推力盘能够在所述第三磁性部件和所述多个第四磁性部件之间的磁力作用下在所述转轴的轴向方向上移动；其中，所述第二推力盘的面向所述第三定子和所述第四定子的端面，或，所述第三定子和所述第四定子的面向所述第二推力盘的端面上设置有第二动压发生槽。11.根据权利要求8所述的特斯拉涡轮机，其特征在于，所述气磁混合径向轴承为箔片式气磁混合径向轴承，所述箔片式气磁混合径向轴承包括：套设于所述转轴上的第三磁轴承，所述第三磁轴承上沿周向设置有多个第五磁性部件；套设于所述转轴上，并位于所述第三磁轴承和所述转轴之间的第二箔片轴承，所述第二箔片轴承上设有能够与所述多个第五磁性部件之间产生磁力的第六磁性部件；其中，所述第二箔片轴承与所述转轴之间具有第三间隙，且所述第二箔片轴承能够在所述多个第五磁性部件和所述第六磁性部件的磁力作用下在所述转轴的径向方向上移动。12.根据权利要求8所述的特斯拉涡轮机，其特征在于，所述气磁混合径向轴承为槽式气磁混合径向轴承，所述槽式气磁混合径向轴承包括：套设于所述转轴上的第四磁轴承，所述第四磁轴承上沿周向设置有多个第七磁性部件；所述第四磁轴承朝向所述转轴的侧壁，或所述转轴朝向所述第四磁轴承的圆周面上设置有第三动压发生槽；其中，所述第四磁轴承与所述转轴之间具有第四间隙，且所述转轴能够在所述多个第七磁性部件的磁力作用下在所述转轴的径向方向上移动。13.根据权利要求12所述的特斯拉涡轮机，其特征在于，所述第四磁轴承上还设置有静压进气节流孔，所述静压进气节流孔的一端与所述第四间隙相通，另一端连接外部气源，用于将外部气源输送至所述第四间隙内。14.一种特斯拉涡轮机的控制方法，用于如权利要求1至13中任一项所述的特斯拉涡轮机，其特征在于，所述方法包括：开启所述径向轴承和所述推力轴承中的静压轴承，以使所述转轴移动至预设径向位置，使所述推力轴承的推力盘移动至预设轴向位置；通过所述介质入口向所述壳体内输入流体介质，所述流体介质驱动所述若干个圆盘旋转，所述圆盘带动所述转轴转动；所述转轴的转速加速至工作转速之后，关闭所述径向轴承和所述推力轴承中的静压轴承；所述特斯拉涡轮机停机时...
【专利技术属性】
技术研发人员：靳普，
申请(专利权)人：至玥腾风科技投资集团有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11
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