Температурното разширение на стоманата е αt = 0,012 тоест желязо с дължина един мтър си увеличава дължината с 0,012 мм за всеки градус загряване или 1,2 мм на метър за всеки сто градуса. Ако диска е с посочената от теб дебелина от 0,7 мм или 0,0007 метра той ще се удебели със 0,00084мм за всеки сто градуса загряване. Дали една такава стойност ще е от значение за режима на работата на турбината. Ако да, това означава, че единственото място под слънцето на което могат да построят Тсла-турбина е "завод-12" на "AMD"
Забелязвам първо че прескачате от милиметри в метри, което при показването на нулите си губи смисъла освен не се следи и прехвърлянето на мерната единица. За дискусията вземам мащаба в милиметри. Второ, разширението на стоманата зависи от въглеродното съдържание както и наличието на други примеси ( ето документ от бюрото по стандартизация на САЩ: стр. 6 има чудесна таблица
https://nvlpubs.nist.gov/nistpubs/ScientificPapers/nbsscientificpaper433vol17p611_A2b.pdf ), но за анализа който следва може да се приеме и груба цифра, и затова ще продължа с това което вие сте дали.
Както отбелязвате при всеки 100 цезии и при 7x10^(-1) мм ще има удебеляване от 8.4x10^(-4). Сега дали това играе роля е много условен въпрос, защото всяка промяна играе някаква роля, но въпроса който предполагам искате да поставите е не дали играе роля (защо е ясно че ще играе) а това дали тази промяна ще засегне измеримо динамиката на процесите. Според мен няма, освен ако разбира се не измервате КПД до 2-рата цифра след десетичната запетая (понеже промяната е приблизително три порядъка по малка). Разбира се има, вероятност самата промяна да има нелинейна зависимост с динамиката на флуида и даже ако такова пренебрежимо малко разширение с допринесе за силна нелинейност, ако приемем за такава 10 пъти по-висока промяна, даже и при такъв вариант, промяната на КПД е пак сведена до 1-вата цифра след десетичната запетая. В допълнение на така посоченото не трябва да се забавя че имаме центробежна сила, и така (както juliang много правилно отбелязва, че представата за динамиката на процеса е много важна) на база на динамиката в системата центробежна сила която всъщност изтънява дисковете, като съответно техният диаметър нараства. Затова в предишен коментар споменах, че при разстоянието което се оставя от края на диска корпуса това трябва да се вземе под внимание, въпреки че само по себе си това е лесно коригираща се променлива ( в посока отнемане на материал от периферията на диска разбира се ). Абсолютно същата логика, така изложена може да се разглежда и относно процеса на увеличаване на разстоянието между дисковете, на база разтягане/изтъняване от центробежната сила, което според мен ще е по-осезаемо от потенциално намаляване (надебеляване на дисковете с увеличаване на температурния градиент).
Та в този случтай, след тия изчисления демек; взех да се чудя дали да задам следващият въпрос който ме терзае.
А той е:
Понеже дисковете трябва да са гладки "мисля, че тази дума използваш" защото това също е не по малко разтегливо понятие. Шкурка със номер 200 минава за гладка в сравнение със номер 24 примерно. Номер 4000 пък да не говориме. В недалечното минало имаше класове на грапавост като най съвършенно полираната повърхност се означаваше с четиринайсти клас на грапавост.
Сега гледам, че ползват някакви буквени индекси. та каква е нужно да бъде грапавостта. Крилете и корпусите на самолетите ги боядисват със специална боя за да станат с някаква определена грапавост"като шкурка" и така реализират около 50% икономия на гориво.
Тук опредено навлизаме в това което е една от основните точки на тезата за работа на турбината.
Искам да отбележа че не съм запознат (или чел) за боята за която споменавате. Мога само да спекулирам, че ако това е така ( ще трябва да проуча допълнително ), при по висока грапавост се увеличава площта на крилото, но от друга страна и турболенцията (обтичането близко до порърхността), което само по себе си е нежелано явление, тоест такова едно покритие би било добре да се нанася под крилото на летателния апарат за да се увеличи подемната сила.
От друга страна, това за което имам информация е че при плавателните съдове боядисването се прилага за да се увеличи хидрофобността на корпуса (както и защита от корозия). Тоест водата да има по-лесно обтичане върху повърхността и по този начин движещата се повърхност да "завлича" по-малко от околния флуид със себе си и съответно по-малко съпротивление за движещата се маса.
Сега каква да е повърхността на дисковете. Искам да спомена че следващите разсъждения са лично мой, понеже в приложените документи не съм забелязал "задълбаване" по този въпрос, освен споменаването на това че дисковете са гладки. Но отново идваме до степенните на гладкост.
Логично е да се предположи, че както и при самолетното крило, чиято основна функция е да създава подеман сила на база обтичането флуид, то грапавостта при дисковете играе същата роля, тоест създава по-голяма площ където молекулите на парата могат да имат адхижън, тоест активната площ на активната част на турбината нараства. Но ако има висока грапавост (разбира се тук "висока" е много относително понятие) това ще създава вихри, така че движението на паровия поток може да не е така изчистено спираловидно, с въвможност за образуване на вихри и това може да доведе до неефективност. Както при първия ви въпрос дали нещо ще помогне или ще пречи за ефективността на турбината, ще зависи как тази променлива влияе върху другите променливи влияещи на динамиката.
В допълнение, а може би и по важно е, че грапавостта на диска влияе върху хидрофилията и хидрофобията на дисковете. По друг начин казано върху контактния ъгъл на парата към повърхността на дисковете. При висока грапавост контактния ъгъл нараства повърхността и става хидрофобна, което намалява на овлажняването на повърхността, водещо от своя страна до намаляване на силата породена от капилярните ефекти, която всъщност е силата "задираща" (или "контрираща") парата по повърхността (нормална) на дисковете. Замисляйки се осъзнавам, че високото налягане може да "натиска" парните молекули по една силно грапава повърхност и така да увеличава тази сила на задиране, като преодолява до някаква степен хидрофобността, но от друга страна няма как да не се получават вихрови елементи, и при скорости от 200-400 м/с, по-периферните части на дисковете тези вихри би трябвало да имат негативен характер в някаква степен.
Както виждате анализа на динамиката е доста сложена, особено когато се вникне в действителните физични процеси контролиращи динамиката на система. Затова и всички теоретични изследвания (и CFD модели) са страшно опростени ( да не кажа безсмислени ) или просто не вземащи молекулярните процеди под внимание, и затова единствения смислен начин да се анализира ТТ е да се конструират реални устройства, на база на основни съотношения оставени по историческите документи, или практически конструктивно мислене, и така да се получат реални познания.
