Thin Film Condensation in a Tesla Turbine

  • This article deals with the development of a laminar thin film at the outlet area of a disk turbine. The increasing relative velocities at the outlet -caused by the expansion of the working fluid and the reduction of the cross- section area- are reducing the turbine efficiency, resulting in a lower power output and a higher fuel consumption. To overcome this, a certain amount of the working fluid shall condensate at the disk wall propagating a laminar thin film. Within the liquid film higher shear forces will be transported and therefore the power transfer to the disk optimized. Furthermore, and most important, due to the differences in the specific volume between the liquid and the gaseous phase, the volume flow of the gaseous phase is reduced and therefore the relative velocities are effectively reduced, resulting in a higher turbine efficiency.
  • Im Folgenden wird der Einsatz eines dünnen Flüssigkeitsfilms in der Auslassregion einer Scheibenläuferturbine beschrieben. Die zunehmenden Relativgeschwindigkeiten am Auslass, die durch die Expansion des Arbeitsmediums bei gleichzeitiger Verminderung des durchströmten Querschnittes hervorgerufen wird, führen zu einer Reduktion der Turbineneffizienz und einem höheren Treibstoffverbrauch. Um dies zu unterbinden, soll ein Teil des gasförmigen Arbeitsmediums kondensiert werden, indem sich ein laminarer, dünner Flüssigkeitsfilm bildet. In dem Flüssigkeitsfilm treten höhere Scherkräfte auf, die die Kraftübertragung verbessern. Durch die großen Unterschiede der spezifischen Volumina in der Gas- und Flüssigphase reduziert sich durch die Kondensation der Gasvolumenstrom und somit die Relativgeschwindigkeiten, was zu einer höheren Turbineneffizienz führt.

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Metadaten
Author:Roberto Lisker, Udo Hellwig, Franz-Xaver Wildenauer
URN:urn:nbn:de:kobv:526-opus4-9448
DOI:https://doi.org/10.15771/0949-8214_2017_9
ISSN:0949-8214
Parent Title (English):Wissenschaftliche Beiträge 2017
Document Type:Article in a Periodical of the TH Wildau
Language:English
Year of Publication:2017
Publishing Institution:Technische Hochschule Wildau
Release Date:2017/04/21
Volume:21
First Page:71
Last Page:76
Faculties an central facilities:Fachbereich Ingenieur- und Naturwissenschaften
Dewey Decimal Classification:6 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / 62 Ingenieurwissenschaften / 620 Ingenieurwissenschaften und zugeordnete Tätigkeiten
TH Wildau publications:Wissenschaftliche Beiträge
Licence (German):Creative Commons - CC BY-NC-ND 3.0 DE - Namensnennung - Nicht-kommerziell - Keine Bearbeitung 3.0 Deutschland
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