特斯拉渦輪，廢舊硬碟的重生手工電子DIY教程

DIYer: sbtroy 製作時間: 一天 製作難度: ★★★☆☆ GEEK指數: ★★★☆☆

編譯來源

這個製作專案能夠充分利用那些躺屍以久的廢硬碟。

學術上它叫做特斯拉渦輪機，空氣，蒸汽，油，或者其他任何一種流體噴射進一系列疊置平滑圓盤的邊緣，流體在圓盤的間隙間旋轉向內流動，耗盡動能後從碟片中心的排水孔流出

普通的渦輪裡運動流體的動能直接在接觸時轉移到渦輪葉片上，但是在特斯拉渦輪機裡直接轉移到碟片邊緣的動能比例很小。相反它運用了附面層效應，也就是流體和碟片表面的附著力轉移能量，這和飛機機翼產生升力的原理是相同的。

 

1   需要準備的材料、工具以及背景資料

製作這樣一臺特斯拉渦輪機，你需要一些壞掉的硬碟驅動器，一些庫存材料（鋁材和壓克力材料），一個帶有銑床的工作臺，以及一臺四爪卡盤車床。

維基百科是很好的參考資料：

_turbine

還有下面這些文章可供參考：

尼古拉特斯拉

附面層效應

雷諾數

我的渦輪機用40psi(約275.8kPa)壓力的壓縮空氣驅動，很容易就能達到一萬到一萬五千轉的轉速。它雖然轉速高但是扭矩低，一根手指就可以安全地讓它停下來。

更多地製作細節可以參看我的網頁：

 

2   在碟片上打排氣孔

首先是拆解硬碟。但是我想如果你決心做這個，很容易就能找到方法，不是麼？

在硬碟碟片上鑽出出水孔最簡單的方式是銑床和迴轉工作臺。在工作臺中心夾緊一疊碟片，然後就可以加工出任何旋轉對稱的圖案。當然在加工之前要檢查一下拆出的碟片是鋁材質的，要是脆硬玻璃材質的話可是會在鑽孔時壞掉的。

我在碟片上打了兩種形貌的孔，一種是旋轉對稱的大小不等的圓，另一種是旋轉對稱的圓弧。加工出圓弧的那些碟片處於最頂端，所以圓弧孔上有些撕裂，下方的碟片就好很多。

譯註：碟片可以用任何想得到的材料，比如說這裡的光碟碟片製作的特斯拉渦輪機：

 

3   製作或回收墊片

碟片之間的理想間距取決於以下幾個變數，包括流體的粘度，速度和溫度。可以通過下面的網頁計算出合適的墊片尺寸，或者將硬盤裡原先的墊片拿回來用。

計算墊片尺寸

我有點懶，所以就直接回收利用了原來碟片間的墊片。這樣做的好處是它們和碟片有著相同的內徑。這些墊片大約0.05英寸(0.127釐米)厚，計算得出的理想墊片大約是0.012英寸(0.03釐米)厚，但是這裡尺寸差異影響並不大。

 

4   渦輪軸

這是用根鋁材在車床上簡要加工出來的。中間部分的直徑大約是0.98英寸(2.49釐米，按照碟片中心開孔的尺寸車的)，長約1.77英寸（4.5釐米，這是為了搭配2英寸(5.08釐米)厚的壓克力材料）。

兩端的直徑較小，這樣能夠安裝進我找來的滾珠軸承。

 

5   製作套環

套環是用鋁塊加工出來的，內徑0.98英寸(2.49釐米)，大約0.3英寸(0.762釐米)厚，能夠用一個#10-32螺釘固定。

 

6   轉子總成

在渦輪軸中心裝進碟片，墊片，以及套環，最後擰緊套環上的螺絲將所有的部件固定在一起。我用了11張碟片和10個墊片。試圖將所有的排氣孔對齊。注意，如果兩個套環之間的壓力不夠或者螺絲沒上緊，此時的碟片就會自身繞著軸旋轉而不會帶著軸旋轉。

 

7   製作渦輪室

這是一塊4.75英寸x4.75英寸x2英寸(12.06釐米x12.06釐米x5.08釐米)的壓克力塊，用四爪卡盤固定後車出進水孔和渦輪室。進水孔是0.25英寸(0.635釐米)直徑，其他的螺絲孔為1/4-20尺寸(1/4英寸(0.635釐米)外徑螺紋，20牙)。

我用壓克力材料是因為手頭的示範講座剛要用到它，也可以用金屬甚至木材做同樣的渦輪室。要注意的是如果用蒸汽驅動的話，木材可能吸溼膨脹的過於嚴重。

 

8   製作側面板

側面板是4.75英寸x4.75英寸x0.47英寸(12.065釐米x12.065釐米x1.19釐米)的壓克力板，1/4英寸(0.635釐米)的螺絲孔和渦輪室上的尺寸位置一樣。中心孔直徑0.6英寸(1.524釐米)，凹槽深度為0.28英寸(0.71釐米)。

邊上的兩個0.6英寸(1.524釐米)的中心孔是唯一的排氣口。氣流的螺旋沿著碟片表面指向中心，通過排氣孔和滾珠軸承的氣隙，最終從這兩個中心孔排出。

雖然我沒這麼做，但是原理上來說側面板上更多的排氣孔能夠提高效率。

 

9   總裝

按照圖片，依次安裝各部件：

 

10   完工後的渦輪機和視訊

完成。

 

看它的轉速，能達到每分鐘15000轉！ 聽它的聲音，絕對讓你血脈賁張！

 

附上圖紙下載連結：

Turbine_

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