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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。
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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。
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