Se puede usar casi cualquier metal (u otros materiales como el plástico), pero el acero inoxidable es mi material preferido. He construido Turbinas Tesla usando discos hechos de aluminio 6061 y otros con discos hechos de acero inoxidable 304. El aluminio es un metal más barato, más suave y más ligero. Mientras que el acero inoxidable es dramáticamente más duro, más pesado y más caro. Desde mi experiencia, SS gana sin dudas. Dicho esto, las turbinas Tesla pueden estar hechas de numerosos materiales.
Corrosión:
El acero inoxidable ofrece algunas ventajas significativas sobre el aluminio y el plástico. La razón obvia es la resistencia a la corrosión. He estado investigando usando las turbinas Tesla en el sistema de vapor. Cuando el vapor cambia de fase, puede volverse ácido, lo que puede consumir el aluminio, pero el SS puede manejar un pH más bajo. Por supuesto, en un sistema de vapor, generalmente se agregan productos químicos para contrarrestar este cambio de pH.
Suavidad:
Lo que es realmente contradictorio acerca de los discos en una turbina Tesla es que los quiere lo más suaves posible. La mayoría de la gente piensa que agregar crestas ayudaría, eso es incorrecto. El objetivo con los discos en un TT es asegurar un flujo de fluido laminar, la razón de esto es que cuanto más laminar es el flujo, más larga es la trayectoria en espiral del fluido. Cuanto más largo sea el camino en espiral, más energía se imparte en el disco y el eje. Las crestas y la deformación de la superficie causan interrupción en el flujo en espiral y hacen que el fluido se escape temprano, reduciendo así la eficiencia de la turbina. El acero inoxidable puede permitir un acabado de espejo real.
Peso:
Inicialmente pensamos que los discos más livianos serían beneficiosos. Pero desde entonces hemos cambiado nuestra opinión sobre esto. El uso de discos de aluminio significa que la turbina puede cambiar la velocidad más rápido. Pero este no suele ser el objetivo de una turbina. Por lo general, una turbina funciona a una velocidad constante. El problema con un paquete de disco ligero en comparación con un disco pesado es que debe ejecutarlo a una velocidad mayor para lograr el mismo momento angular. Descubrimos que al aplicar una carga al eje, los discos más pesados actúan casi como una batería cinética. Por supuesto, con un TT, cuanto mayor sea la velocidad, mejor será la eficiencia. No sé … el jurado está fuera de este. Todavía no tengo suficientes datos para dar una buena respuesta al respecto. Tal vez para el año que viene después de más experimentos. Todavía voy con acero inoxidable más pesado.
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En otra nota, con respecto al material utilizado … Lo que es realmente bueno de las turbinas Tesla es que el efecto de la capa límite esencialmente crea un poco de campo de fuerza sobre la superficie de los discos. Hay un artículo de hace unos años donde usaban un TT en un sistema de vapor geotérmico. El problema con el vapor geotérmico es que el vapor tiene material sólido (¡es decir, rocas y arena!) Las turbinas de álabes no duran mucho en estos sistemas, ya que los bordes de salida de las cuchillas se erosionan y deben reemplazarse. De todos modos, la Turbina Tesla utilizada en esta investigación demostró que los discos no estaban dañados.
Nosotros (los humanos) todavía tenemos que investigar mucho más sobre las turbinas Tesla, ya que no se conocen bien, pero tengo muchas esperanzas sobre estas máquinas en el futuro. Tienen un gran potencial.