ABSTRACTWe report on the design, fa

ABSTRACT
We report on the design, fabrication and testing of a
low pressure head Tesla microturbine. We began
developing this technology as a means of scavenging
energy from fluids flows induced in plant-like
evaporative systems. Unlike traditional inertial turbines,
Tesla turbines have high efficiency when driven with low
pressure flows, are relatively simple to manufacture and
scale down very favorably. The 1 cm3 rotor diameter
turbine presented here is, to our knowledge, the smallest
Tesla turbine reported, with an unloaded peak power of
45 mW (12 cc/sec flow, 17% efficiency) and a peak
efficiency of 40% (< 2 cc/sec flow). Moreover, the entire
turbine is built using a variety of modern commercial
rapid prototyping methods, making its construction
accessible to almost anyone. Beyond applications in
evaporative scavenging, Tesla microturbines may find
use as components in ultrasmall-profile heat engines and
for energy generation from sources of low pressure head
flow.
KEYWORDS
Tesla turbine, viscous turbine, miniaturize turbine,
power MEMS, microturbine.
INTRODUCTION
The cohesive properties of water enable the ascent of
sap to the top of trees against gravity and frictional losses,
driven by evaporation at microscale pores in leaves. For a
100 m tree, this corresponds to a minimum pressure
difference of 10 bars between leaf and root [1], and with a
plant evaporation rate of 5nl/cm2/sec, a power of
15μW/cm2 and an ‘energy density’ of 3 kJ per kg of
evaporated water. Earlier work scavenged energy from
evaporation-induced water flows by charging pumping a
circuit via dielectric-water interface transition between
capacitor plates [2]. In this work, we present a
microturbine which can be driven by evaporative flow
(Figure 1).

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

บทคัดย่อเรารายงานการออกแบบ ผลิตและการทดสอบของการความดันต่ำหัว microturbine เทสลา เราเริ่มพัฒนาเทคโนโลยีนี้เป็นวิธีการ scavengingพลังงานจากกระแสของเหลวเกิดในพืชเช่นระบบ evaporative ซึ่งแตกต่างจากกังหันแรงดั้งเดิมเทสลากังหันมีประสิทธิภาพสูงเมื่อขับเคลื่อน ด้วยต่ำแรงดันกระแส ค่อนข้างง่ายต่อการผลิต และขนาดลงพ้องต้องกันมาก เส้นผ่าศูนย์กลางใบพัด cm3 1กังหันนำเสนอที่นี่คือ ความรู้ของเรา เล็กที่สุดรายงาน ที่ มีกำลังสูงสุดที่ยกเลิกการโหลดการของกังหันเทสลา45 mW (12 ซีซี/วินาทีไหล ประสิทธิภาพ 17%) และสูงสุดมีประสิทธิภาพ 40% (< 2 ซีซี/วินาทีไหล) นอกจากนี้ ทั้งหมดกังหันที่ถูกสร้างขึ้นโดยใช้พาณิชย์สมัยใหม่ที่หลากหลายวิธีสร้างต้นแบบรวดเร็ว ทำการก่อสร้างสามารถเข้าถึงเกือบทุกคน นอกเหนือจากการใช้งานในฯลฯ scavenging เทสลา microturbines อาจพบใช้เป็นส่วนประกอบในเครื่องยนต์ความร้อน ultrasmall โปรไฟล์ และการผลิตพลังงานจากแหล่งที่มาของหัวความดันต่ำกระแสของคำสำคัญเทสลากังหัน กังหันความหนืด miniaturize กังหันพลังงาน MEMS, microturbineแนะนำคุณสมบัติเหนียวของน้ำเปิดการขึ้นsap บนต้นไม้กับแรงโน้มถ่วงและแรงเสียดทานขาดทุนขับเคลื่อน โดยระเหยที่ microscale รูขุมขนในใบ สำหรับการเมตร 100 ต้น นี้จะตรงกับความดันต่ำความแตกต่างของแถบ 10 ระหว่างใบและราก [1], และมีการอัตราระเหย 5nl/cm2/sec พลังงานของพืช15μW/cm2 และมี 'ความหนาแน่นพลังงาน' 3 kJ ต่อกิโลกรัมน้ำจืด พลังงานงานเก่าก่อนหน้านี้กระแสน้ำที่เกิดจากการระเหย โดยชาร์จปั๊มน้ำในวงจรผ่านเปลี่ยนอินเตอร์เฟซน้ำเป็นฉนวนระหว่างตัวเก็บประจุแผ่น [2] ในงานนี้ เรานำเสนอเป็นmicroturbine ซึ่งสามารถขับเคลื่อน ด้วยกระแสลมเย็น(รูปที่ 1)

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

บทคัดย่อ
เรารายงานเกี่ยวกับการออกแบบการผลิตและการทดสอบของ
แรงดันต่ำหัว Tesla microturbine เราเริ่ม
พัฒนาเทคโนโลยีนี้เป็นวิธีการไล่
พลังงานที่ได้จากของเหลวกระแสเหนี่ยวนำให้เกิดในโรงงานเช่น
ระบบการระเหย ซึ่งแตกต่างจากกังหันเฉื่อยแบบดั้งเดิม
กังหันเทสลามีประสิทธิภาพสูงเมื่อขับเคลื่อนที่มีระดับต่ำ
กระแสกดดันค่อนข้างง่ายต่อการผลิตและ
ขนาดลงในเกณฑ์ดีมาก เส้นผ่าศูนย์กลาง 1 cm3 ใบพัด
กังหันนำเสนอที่นี่เพื่อความรู้ของเรามีขนาดเล็กที่สุด
กังหันเทสลารายงานมีอำนาจยกเลิกการโหลดสูงสุดของ
45 mW (12 ซีซี / ไหลวินาทีอย่างมีประสิทธิภาพ 17%) และยอด
ประสิทธิภาพของ 40% (<2 ซีซี / วินาทีไหล) นอกจากนี้ทั้ง
กังหันสร้างขึ้นโดยใช้ความหลากหลายของการค้าอันทันสมัย
​​วิธีการสร้างต้นแบบอย่างรวดเร็วทำให้การก่อสร้าง
สามารถเข้าถึงได้เกือบทุกคน นอกเหนือจากการใช้งานใน
การขับระเหย Microturbines Tesla อาจพบว่า
ใช้เป็นส่วนประกอบในเครื่องมือความร้อน ultrasmall รายละเอียดและ
สำหรับการผลิตพลังงานจากแหล่งพลังงานของศีรษะความดันต่ำ
ไหล.
KEYWORDS
เทสลากังหันกังหันหนืดย่อกังหัน
MEMS อำนาจ microturbine.
บทนำ
คุณสมบัติเหนียว น้ำช่วยให้การขึ้นของ
SAP ไปด้านบนของต้นไม้กับแรงโน้มถ่วงและแรงเสียดทานสูญเสียที่
ขับเคลื่อนโดยการระเหยที่รูขุมขนไมโครในใบ สำหรับ
ต้นไม้ม. 100 นี้สอดคล้องกับความดันต่ำสุด
แตกต่างจาก 10 บาร์ระหว่างใบและราก [1] และมี
อัตราการระเหยของพืช 5NL / cm2 / วินาทีพลังของ
15μW / cm2 และ 'ความหนาแน่นของพลังงานของ 3 กิโลจูลต่อกิโลกรัม
น้ำระเหย ทำงานก่อนหน้านี้พายุพลังงานที่ได้จาก
การระเหยเหนี่ยวนำให้เกิดการไหลของน้ำโดยการชาร์จสูบน้ำ
วงจรผ่านการเปลี่ยนแปลงอินเตอร์เฟซอิเล็กทริกน้ำระหว่าง
แผ่นประจุ [2] ในงานนี้เรานำเสนอ
กังหันขนาดเล็กซึ่งสามารถขับเคลื่อนโดยการไหลระเหย
(รูปที่ 1)