公元一一四年的春天,不奴族迎来了一项前所未有的创举——他们组建了第一个发动机研究小组。这个小组的诞生,源于袁华的启发。袁华不仅为他们提供了许多创新的思路,还亲手绘制了大量的概念图,为他们的研究指明了方向。在袁华的指导下,小组的第一个作品——斯特林发动机——很快便问世了。这一成就让不奴族的科技迈上了一个新的台阶。
随着时间的推移,发动机研究的规模不断扩大。到了公元一一五年年底,不奴族已经拥有了三个发动机研究小组,每个小组都由大约一百名白马少年和十名中匠师组成。这些年轻的学者和工匠们,手持袁华留下的思路和图纸,日夜钻研,终于在短短一年多的时间里,成功研制出了新型的斯特林发动机,蒸汽机和蒸汽轮机。
然而,随着研究的深入,他们逐渐发现了两者之间的差异。斯特林发动机虽然结构精巧,但其功率密度却远低于蒸汽发动机。蒸汽发动机可以通过不断改进设计和技术,轻松提升功率,而斯特林发动机在这方面却显得力不从心。此外,斯特林发动机对气密性的要求极高,任何微小的泄漏都会严重影响其性能,需要经常更换气密环;相比之下,蒸汽发动机的容差率更高,对制造精度的要求相对宽松。
他们根据袁华提供的思路,分别研究和制造了蒸汽机和蒸汽轮机。
不奴族开始利用蒸汽的力量推动了历史的车轮。
蒸汽机和蒸汽轮机,它们的相同点在于,都依赖于高温高压的蒸汽作为能量来源,并通过热力学循环将热能转化为机械能。无论是蒸汽机还是蒸汽轮机,都需要锅炉来产生蒸汽,可以在工业和交通运输领域发挥作用。
然而,尽管它们有着相似的能量转换原理,但在结构、效率和应用场景上却有着显着的不同。
第二小组研发蒸汽机的蒸汽动力装置,其核心是通过蒸汽推动活塞做往复运动,再通过曲轴将这种运动转化为旋转运动。
第三个小组,负责采用相同的热力设备研发蒸汽轮机。它的原理其实也很简单,利用蒸汽直接冲击钢铁涡轮叶片,使涡轮叶片高速旋转,从而带动外面旋转的机械结构,将热能转化为机械能。蒸汽轮机的结构相对简单,主要由涡轮叶片、转子和壳体组成。
他们发现,对比蒸汽机和蒸汽涡轮机,蒸汽机机构复杂,包含活塞、气缸、曲轴和连杆等部件,效率相对较低,通常只有10%。而蒸汽涡轮机可达30%,且能够轻松实现大功率输出。它的运行速度极高,涡轮转速可达每分钟上千转。
不奴族大匠师会议对三种发动机做了评估,每一种技术都有其独特的优势和局限。斯特林发动机的高效热能和安静运行的特点,使其在某些特定领域具有不可替代的价值;而蒸汽发动机的强大功率和适应性,则为大规模工业应用提供了可能。
最后,他们决定继续保留三个发动机研发小组,但是蒸汽机技术和蒸汽涡轮机技术进行合并,只保留蒸汽涡轮机。
现在,第一小组的斯特林发动机和第三小组的蒸汽涡轮机开始量产。而第二小组,转向袁华说的内燃机研发,他们已经发现汽油,柴油和空气混合,会发生爆炸,只是如何连续引发这种爆炸,是一个技术难点。
这里面要提到的是蒸汽涡轮机的力量远远超过斯特林发动机,它们开始被大量制造。
千万不要把不奴族的蒸汽轮机,理解为现代的蒸汽轮机,他们的要原始很多。
就是在一个铸铁的机壳之内,有一个可以从外部加水,自动封闭的大水缸,大水缸下面持续加热,就会产生大量水蒸气,高压水蒸气从上面的排气孔喷出来,带动金属叶片风车旋转,风车的轴再带动外部设备旋转。
他们最初的设计是一组风轮,可白马少年们发现,蒸汽冲过一组风车依然带有巨大的力量,就继续增加一组风轮,然后再增加一组。。。
最后,他们出来的第一批蒸汽涡轮机带有四组涡轮环形叶片,发动机的蒸汽依然动力十足。
驱动过叶片的水蒸气,会在后面经过冷却,变成水在流回锅炉里。
但,这个时代的气密性还很差,总是要不停的补水,发动机才能有效工作。
后面,少年们又制造了一个浮阀,通过加装一个大水箱,自动向发动机里的加热水箱注水。
大水箱也有浮阀,人们只要观测到大水箱的浮阀低于安全线,一次性加满水就可以,而不要时时关注。
这一次,蒸汽涡轮机的出现,把不奴族的发动机推向了高潮,这群人将外燃式发动机玩出了新的高潮。
他们一口气推出了三种蒸汽涡轮机,一种是船用的中型机,一种是矿山和工坊铁轨上使用的小型机,最后一种是用于工坊的大型机。
于是,流水化作业的不奴族,开始展现威力。
到公元一一六年十一月,他们每个月能生产五十台船用发动机,八十台铁轨运输用的小型发动机,以及二十台工坊用的大型发动机。
这东西改变一切!
首先,从矿山运输开始,小型发动机被装进车头,四个工人,一个负责驾驶,两个负责加煤和水。呃。。。还有一个机修工,这玩意还不太稳定,需要有人现场维修。。。
四个人驾驶一个火车头,能够拉动十个一吨的车厢,以十公里的速度行驶。
以前这些矿石,每一吨需要四匹马和一个人。十吨就需要四十匹马和二十人负责运输。
到了冶炼厂,这些工坊用的大型发动机,带动鼓风机就像上百头疯狂奔跑的蛮牛一样,冶炼钢铁的品质提升的很快。
锻造工坊,它们的锻造速度远超水力设备,力量也奇大无比,一台这样的设备完全不受枯水期的影响,日夜劳作。崔力做过产量对比,这玩意带动一个工坊等于三个大型水力工坊的产量。
让袁华瞠目结舌的东西出现了!
农业组开始玩花活了!
如果你们能亲眼看见,你们也会感到无比震撼。
你们见过在农田里铺设铁轨吗?
袁华见到了!
不奴族的农业部,居然做了千亩实验田,他们在田地之间铺设铁轨,用火车头的动力,用粗麻绳和转盘,同时牵引左右两组铁犁车,每组铁犁车可以同时翻耘八道泥土。
火车不断往前挪动,然后人将铁犁抬到位,绑上绳索就行。
袁华就问:“这东西速度快吗?”
这群人简直丧心病狂,哈哈大笑:“不要太快!”
可袁华再次问:“你们这么搞,有没有算过收益?”
这群人愣住了,反问:“要算什么收益?”
袁华无语了。。。他指着铁轨和火车问他们:“要种多少粮食,才能收回火车和铁轨的成本?”
这下所有人都不说话了,有人在一边计算,然后苦逼了。。。一百一十次收获才能拿回铁轨的造价,搞个毛线?
可袁华并不想打击打他们,毕竟这是一次伟大的尝试。
他带着一群人坐在田埂上,拿出一个本子给他们写写画画,于是一个履带式蒸汽机出现在本子上。
袁华说:“履带能在水田里行驶,不需要铁轨,你们可以理解它就是一头铁牛,牛吃草,它吃煤,只是它一次性可以翻的土更多!而且自己可以爬过田埂!”
一个匠师明白了,“你这是给轮子变形,增加和地面的接触面积?”
袁华点头,说道:“这是履带车,这样不会陷进泥土里,什么烂路都能走。”
旁边一个当过兵的匠师问道:“嘿,您这想法可真是别出心裁啊!要说这攻城车能不能改成这样的履带车呢,理论上来说还真有一定的可行性。想象一下,给这履带车外头套上个坚固无比的铁壳子,就像一层坚不可摧的铠甲一样,可以有效地防御住敌人射来的密密麻麻的弓箭。而且呀,再往里头装上一根粗壮结实的撞木,那威力简直不敢想!当它轰隆隆地冲向城门时,所产生的冲击力肯定会让守城的敌军大为震惊。不过嘛,要实现这个设想,还得考虑不少实际问题哦。比如说,这履带车的动力够不够强大,能否带动这么重的装备一路冲锋;还有就是如何保证车内人员的安全和操作便利性等等。但如果这些难题都能被巧妙解决掉的话,说不定这种新型的攻城利器就能在战场上横着走!”
握草啊!
这么聪明的吗?
更可怕的是船,袁华爬上了里海里的蒸汽涡轮机战船,一百五十吨的战船里塞进来一个五吨重的中型发动机?
最奇葩的是,这种发动机居然还带有另外一个抽水驱动器,有一根铁管伸进大海,抽取海水进入另一个加热室,用来获得蒸馏水。
原因很简单,锅炉不能用海水,这玩意又太费淡水,于是热力的一部分被用来蒸馏淡水,就是水兵要时常倾倒另一个加热室取盐,否则盐会成灾。
可蒸汽涡轮机驱动的螺旋桨,那力量就和斯特林发动机完全不是一个级别。
斯特林发动机是温柔型,它却极其粗暴,不升起风帆,它就能将船只推动到十公里每小时。
升起风帆,这货能带着剪型帆船顺风时达到30公里每小时的速度,同样条件下,它比斯特林发动机高了整整八公里每小时。
好家伙,这是要起飞的节奏。。。