第二百二十二章 不应该是这个时代的产物(2 / 2)
朱翊钧点燃了桌底的油灯,油灯开始加热,很快小球开始缓慢转动,当密闭锅中的水开始沸腾的时候,小球的转动速度越来越快,甚至产生了啸叫声,慢慢的水变少了,朱翊钧用盖子,熄灭了油灯,小球缓缓停止。
火力、蒸汽、转动,如果再搭配上一个曲柄,就可以实现往复运动。
???.biQuPai. “说是亚历山大里亚的算学博士希罗在一千四百多年前发明,但是按照泰西的说辞,这东西出现的时间,应该不到五十年时间。
”朱翊钧解释着此物的来源。
汽转球最早记载在《机械集》之中,汽转球是文艺复兴时的发明,托名先贤而已,就连机械集很大概率都是文艺复兴时候创作。
“这个汽转球是朕想到的第一种火力提水的办法,但是这个办法,效率极低,先生且随我来。
”朱翊钧十分明确的说明,蒸汽喷气的效率实在是太低了。
朱翊钧之所以如此确定,是他做了一个锅。
这个锅的造型很是别致,像一个茶壶,但是茶壶嘴在顶部,又细又长,壶嘴吹向铜制的叶片,而叶片带动一个曲柄,实现往复运动,用来磨粉,但是无论如何尝试,这个喷气吹动叶片的方法,都没有成功。
动了,但是动的太慢了,磨粉效率太低了。
“朕之所以做这个,还要说到鳌山灯火,冯大伴让人做了一种走马灯,走马灯上有一个轮辐,点着了灯之后,热气带动轮辐旋转,轮辐带动灯屏,徐徐旋转,走马灯,灯走马,灯熄马停步。
”朱翊钧摸出了一盏宫灯,将宫灯拆开。
正月十五闹花灯,大明的鳌山灯会已经如期举行,朱翊钧为了不赏钱,依旧没有去凑热闹,但是他关注到了一个很有趣的东西,走马灯。
走马灯有一个叶轮,热气吹动叶轮转动,叶轮带动画屏转动,这东西在两宋时候就已经极为流行了,而朱翊钧还专门弄了个蒸汽锅来,试着吹动叶轮。
“可惜失败了。
”朱翊钧略显苦恼的说道,对于蒸汽机的原理,他很清楚,但是这个探索的过程,似乎并不顺利,到了这里,朱翊钧就停下了脚步,这是目前,他根据大明已知的科技树,弄的两个玩具。
无一例外,都不能实践的玩具。
朱载?看着陛下做的茶壶轮机和叶片,若有所思了起来,朱翊钧没有察觉到朱载?思考。
大明皇家格物院的第一任祭酒、大明大科学家、十二平均律和紧密乐器发明者、郑王表冠名者、皇帝陛下的叔叔朱载?,在结束奏对后回到了钦天监衙门。
他思考着陛下的试验,陛下的试验,给朱载?带来了许多新奇的思路,他隐隐约约察觉出了陛下未能成形的缘故。
喷出的蒸汽,速度太慢了,而喷出的蒸汽在一个开放的环境下,叶轮只有一片,而且叶轮不够密集。
朱载?首先要解决喷气速度太慢的问题,如何把蒸汽锁在一个密闭的空间里,而后将蒸汽以一种极快的速度喷发而出,吹动叶片,就成为了朱载?的头等工作。
密封不是什么难事,利用螺旋和铜片就可以完全做到,朱载?设计出了一个很奇怪的锅。
锅重四十多斤,全铁打造而成,锅盖底部有垫铜片,用螺丝压紧密封,注水口也可以旋转密封,而出水口上压着一个四两重的铁块。
在朱载?的设计里,蒸汽膨胀的力足够大,将铁块顶起,蒸汽的速度自然极快。
第一次实验毫无疑问的失败了,轰鸣的爆炸声响起,幸好烧火的人离得远,爆炸的铁片飞的哪里都是,但是失败的实验没有打击朱载?的热情,而是将四两重的铁块降低到了到了二两。
在不断的实验中,朱载?详实的记录了过程,最终确定了高压锅的方案。
在进行高压锅实验之中,他还制作了新的密闭的走马灯叶轮,而这这一次他在密闭圆形的内径为三寸的叶轮舱里增加了四个叶轮,让高速气流,带动叶轮旋转。
朱载?越是实验越是兴奋,在万历五年二月中旬,朱载?带着自己的轮机来到了皇帝面前。
“这么大的个头吗?”朱翊钧看着面前两人高、三四丈长的红绸布,满是疑惑的说道。
朱载?拉开了厚重的红绸布说道:“陛下,这里是十六个锅,蒸汽通过管道进入叶轮室,叶轮带动轴飞速旋转。
” 一个锅提供的蒸汽不够,那就十六个一起提供,朱翊钧点检了并排放置的十六口锅,锅的原理很简单,就是高压锅,那个压着出气口的铁块,就是安全阀,当锅内的气压足够大,将安全阀顶起时,蒸汽就开始咆哮。
展示所用的叶轮舱,已经拼接好了,但是朱载?很贴心的准备了一个敞开的叶轮舱,供陛下查看,朱翊钧见到了一个很有趣的东西,轴承。
大铁环套着小铁环,小铁环上并排放着一些铜柱,这些铜柱表面光滑,上面涂满了鲛油,四面叶轮固定在轴上。
鲛油就是吕宋总督殷正茂献上的奇物,其实这东西就是鲸鱼的脑油,不过三百斤,但是这等奇物是天然的润滑剂,所以朱翊钧就看到了轴承。
叶轮舱的叶轮也从一层,涨到了四层,叶轮舱是个喇叭状的头小脚大的设计,轴承带着个飞轮,只要能转起来,从地底取水这件事,就不再困难。
朱翊钧眉头紧皱的拿起了一个叶片,这个叶片是一种扁平状,一面是平的,一面是流线型的曲面,这就是水翼帆船的基本原理,利用流体产生的压力差,催动叶轮旋转,而不是直接吹动。
直接吹动的效率实在是太低了。
而朱载?将这个技术用到了叶轮上,水翼帆船的经验告诉朱载?,大明的硬帆可以逆风航行,对风的利用效率更高,那么叶轮上直接使用这种样式的叶片,可以有效的增加效率。
密密麻麻的叶轮片,错落有致的摆放着,最大效率的利用到了快速流动的风。
是的,在朱载?看来,陛下要的就是一个陆地上利用风力的机械,高速流动的蒸汽不就是一种风力吗?跑马灯上的叶轮不就是轴承的风帆吗?如何更加高效的利用风力,就是朱载?要做的事儿。
化学能转化为蒸汽的热能,蒸汽的热能转化为了流体能,流体能转化为了机械能,这就是整个过程的能量转化。
朱翊钧检查了所有的东西之后,示意朱载?开始展示。
“加水!陛下暂且离远一点。
”朱载?对上次的爆炸心有余悸,生怕这次再出现什么事故,请求陛下离远一些。
这东西要是炸了,伤到了他朱载?不要紧,要是伤到了陛下,这火力提水之事,就没有必要再研究了,所有参与到此事的工匠,可能统统都要斩首。
复古派们,怕是要高兴的以头抢地了。
朱翊钧站在远处,看着那个怪物,面色五味成杂,就像是有一个村民给朱翊钧分享了可控核聚变一样的荒诞感。
大明首席科学家,搞出来的不是传统的往复式蒸汽机,而是蒸汽轮机,虽然它只有四层。
“点火!”朱载?大声的说道,一声令下,等待后的太监们,开始往里面添煤,几个太监不停的煽动着蒲扇,很快煤被点燃,朱翊钧等了将近一刻钟的时间,轮机开始转动,飞轮的速度由缓慢,变成了尖啸的轰鸣声。
朱翊钧甚至产生了一种飞机起飞的错觉。
过了仅仅半刻钟,朱载?让人停火,等到轮机完全停止之后,朱载?才满是懊恼的说道:“陛下,它能转,也就是能转而已。
” “臣观察到,这个蒸汽每经过一片叶轮,就会降速,这让这台机械的转速比较缓慢,臣正在想办法解决。
” 朱翊钧面色平静的说道:“怎么降速就怎么提速,在叶轮之间,安装一个固定不转动的方向相反的叶轮,只用来导流,不就可以了吗?” 朱载?猛地瞪大了眼睛,左手握拳用力的砸在了右手上,满脸狂喜的说道:“对呀!我怎么没想到呢?” 朱载?已经迫不及待了,因为流速减小的缘故,其实只有第一片叶轮能够利用蒸汽的高速气流,但是通过下面三片叶轮的气流速度会降低,甚至会起到反作用,非但不能让飞轮速度更快,一片叶轮的利用效率反而高于了四片。
可是小皇帝一句话,让朱载?找到了解决之道,怎么减速就怎么增速,装一个完全相反的叶轮,就可以再次加速蒸汽了。
朱翊钧和朱载?聊了很久,首先从单向的叶轮,对称一下设计成为了两个,就成为了一个中间细,两头粗的结构,之所以中间细两头粗,是因为压力和体积成反比,蒸汽气压降低的时候,体积会增大,所以要中间细,两头粗,之所以如此设计,是为了尽可能的利用蒸汽的流速。
第三天朱翊钧就见到了新的叶轮,从四片变成了七片,负责加速蒸汽的定子有三片,负责带动轴承旋转的转子有四片,由单缸变成了双杠,中间以鲛油润滑,利用效率进一步的提升。
朱翊钧呆呆的看着面前冒着蓬勃蒸汽、咆哮着的巨兽,而朱载?高兴的就跟孩子一样,这看看,那看看,他在度数旁通。
记录蒸汽进入的风速和出风口的风速,在朱载?看来,出风口的风速的降低,是效率进一步提升的证明,而叶轮稳定工作的时间,更是朱载?要迫切关心的问题。
如何进一步的改良,增加叶轮、改变叶片的造型、进一步改良叶片的风机大小等等,转起来只是第一步,如何更加高效的、更加稳定的、更长时间的转起来,就是朱载?的课题。
张居正叹为观止的看着这一幕,他知道一个全新的时代,已经悄然开启。
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