第99章 蒸汽机登场
第99章蒸汽机登场
盼望着，盼望着，蒸汽机的消息来了。
腓特烈结束了打坐冥想，马上换上衣服，坐着马车和奥美特一同前往韦森堡大学附近的湖边人打铁坊。
刚下马车，“咔嚓咔嚓”的声音就从湖边传来，那里已经聚集了不少看热闹的人。
施密特带着一群人在仔细观察与记录蒸汽机的运行情况，旁边有人在组装机器，腓特烈过来后一群人马上向校长问好。
“情况怎么样？”腓特烈朝着他们挥挥手后直接问施密特。
现在蒸汽机正在工作，活塞在气缸中飞快地进行着往复运动，连杆带动曲轴，曲轴带动飞轮转得飞快。
奥美特退到一旁，把机会留给学生们。
施密特兴奋地说道：“报告校长，这台机器已经连续运转一天了，目前没有什么大问题！”
腓特烈满意地点了点头，然后问道：“那有什么小问题？”
施密特尴尬地挠了挠头，说道：“主要是蒸汽通路的一些连接处漏气，螺纹和螺口的精度还是差了点。”
腓特烈说道：“没关系，这不怪你们，以后慢慢改进就好。”
这事确实怪不了别人，还是腓特烈自己弄出来的。
他为了减小蒸汽机的体积增加了锅炉气压，一下子达到了老家那边19世纪至少中后期的水平，而加工工艺和工人水平没有跟上，出些问题不奇怪。
施密特指着人群中穿得最人模人样的一个家伙说道：“为了解决漏气问题，我们找来了巴斯夫帮忙。”
巴斯夫知道今天这里是施密特的舞台，所以一直缩在后面装作小透明。
不过现在施密特点了他，他自然就登场了。
“校长好，看您气色不错，哟，最近又长高了啊。”
巴斯夫一出现就笑呵呵地向腓特烈问候。
腓特烈上下打量了一下这家伙，也笑着说道：“别人结了婚是夫人的肚子变大，怎么，你的肚子先大起来了？”
周围的学生们都是认识巴斯夫的，顿时笑成了一片，同时还很羡慕。
巴斯夫的脸上幸福满满，微笑着回答：“最近我夫人买了一本烹饪书，厨艺进步很快。”
随后他正色说起正事：“蒸汽机这边的漏气问题我半个月前来研究过，主要是缝隙过大，高压蒸汽容易从里面漏出来。”
“我提供了一种史莱姆胶，它可以像胶水一样涂在螺纹上再拧紧，缝隙里都被填满，凝固后可以堵住蒸汽，需要拆除时可以先用木头点火在外面把它烧软。”
腓特烈点了点头，这个方法是不错，不过还是说道：“要多检查胶的情况，避免长时间工作后出现损坏。”
巴斯夫马上保证自己亲自盯着这里。
腓特烈走到蒸汽机旁仔细观察起来。
这台蒸汽机安装在一个钢架上，钢架下面有四个钢铁轮子，结构和马车一样，有挂钩的轮子可以左右转动，方便拖动。
锅炉也有点不一样了，外面多了一个外壳，前后通透，施密特介绍说是隔热用的，避免有人被烫伤。
气缸在头部位置，装在锅炉侧面，结构颇为紧凑。
然后腓特烈发现了一个新装置，是一个足球粗的钢铁管，安装在锅炉的另一面，一头有管道和锅炉相连，另一头连接高位水箱。
“这是加水的？”腓特烈问道。
“校长英明！”施密特马上回答，“这是加水筒，可以在锅炉运行的时候加水。”
“它里面有魔法肌肉，可以把水压进锅炉里面。”
“管子上有个弹簧止回阀，可以保证锅炉里的蒸汽不出来，水可以进去。”
腓特烈点了点头，虽然这不是最佳方案，成本和重量都大了很多，但现在也凑合着用了。
不过这也是目前凑合着用，真正生产出售的时候自然不能用这样的注水器。
腓特烈站在那里许久，眉头微微皱起，回忆着伯努利方程，上辈子学水力学的时候学过。
伯努利方程为
p+ρv+ρ
式中，p为流体中某点的压强，v为流体该点的流速，ρ为流体密度，g为重力加速度，h为该点所在高度，C是一个常量。
在连续的系统中可表述为
p+ρv+ρgh=p+ρv+ρ
也就是说，流速越大，压强越小；流速越小，压强越大。
注水时，水蒸气进入注水器，因为高流速低压强使得蒸汽口附近的水被它吸走，水受蒸汽裹挟进入吸水嘴。
水与蒸汽在吸水嘴后的混合嘴混合，这时候大部分水蒸气变成了冷凝水，混合水得到了蒸汽的动能，同时这一段的管径像喇叭口一样逐渐缩小，水流速度增加，然后高速进入射水嘴。
射水嘴的管径也像喇叭口一样，管径越来越大，混合水的速度减小，压强增大，最后推开止回阀进入锅炉。
施密特看到校长陷入沉思，早已拿着笔记本和炭笔在一旁侍候着。
腓特烈的手刚一抬起，两样东西马上奉上。
现在他只是写出了流速与压强的关系，多年后伯努利原理在这个世界改名叫韦森流体原理了。
这样的注水器结构简单，设计复杂，使用的时候要求锅炉内压力不能太大，综合考虑还是不错的。
后来人们曾试图搞懂腓特烈为什么能在那个岁数就明白了这个原理，较为被人接受的说法是他从漱口时喷水明白了管径与流速之间的关系，看到风掀起裙摆桌布明白了速度与压强的关系，最后一篇描写小腓特烈善于观察生活与思考的文章成为了小学生必背课文。
腓特烈现在还不懂以后的事情，此时在画完了注水器的示意图后心想该找石墨来做笔了，炭笔总是不好用。
施密特如同接过世间最珍贵的宝物一般双手接过笔记本，保证明天开始研究。
腓特烈在韦森堡大学的一众学者之中的威望就是这样一点点的建立起来的。
他在锅炉旁边继续研究着上面的仪表，压力表、温度计和水位计显示正常。
水位计用的是与豌豆枪显示枪膛有无子弹相同的技术，靠锅炉里的浮球接通不同位置的魔法回路，然后外部相应的水晶发光。
最重要的是这台蒸汽机使用了一套被奥美特称之为“魔脑”的原本用于魔像傀儡的控制核心，通过它可以综合控制整台机器的锅炉压力、出气压力和加水等操作，让个普通的农夫也能在简单的学习后扳动操纵杆来控制机器。
因为功能简单，所以价格并不高。
施密特低声对腓特烈说道：“校长，魔脑里设置了一个特殊的功能。”
腓特烈好奇地问道：“什么功能？”
“自爆。”施密特用最低的声音说道。
腓特烈非常满意的点了点头，然后说道：“最好能远程控制。”
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盼望着，盼望着，蒸汽机的消息来了。
腓特烈结束了打坐冥想，马上换上衣服，坐着马车和奥美特一同前往韦森堡大学附近的湖边人打铁坊。
刚下马车，“咔嚓咔嚓”的声音就从湖边传来，那里已经聚集了不少看热闹的人。
施密特带着一群人在仔细观察与记录蒸汽机的运行情况，旁边有人在组装机器，腓特烈过来后一群人马上向校长问好。
“情况怎么样？”腓特烈朝着他们挥挥手后直接问施密特。
现在蒸汽机正在工作，活塞在气缸中飞快地进行着往复运动，连杆带动曲轴，曲轴带动飞轮转得飞快。
奥美特退到一旁，把机会留给学生们。
施密特兴奋地说道：“报告校长，这台机器已经连续运转一天了，目前没有什么大问题！”
腓特烈满意地点了点头，然后问道：“那有什么小问题？”
施密特尴尬地挠了挠头，说道：“主要是蒸汽通路的一些连接处漏气，螺纹和螺口的精度还是差了点。”
腓特烈说道：“没关系，这不怪你们，以后慢慢改进就好。”
这事确实怪不了别人，还是腓特烈自己弄出来的。
他为了减小蒸汽机的体积增加了锅炉气压，一下子达到了老家那边19世纪至少中后期的水平，而加工工艺和工人水平没有跟上，出些问题不奇怪。
施密特指着人群中穿得最人模人样的一个家伙说道：“为了解决漏气问题，我们找来了巴斯夫帮忙。”
巴斯夫知道今天这里是施密特的舞台，所以一直缩在后面装作小透明。
不过现在施密特点了他，他自然就登场了。
“校长好，看您气色不错，哟，最近又长高了啊。”
巴斯夫一出现就笑呵呵地向腓特烈问候。
腓特烈上下打量了一下这家伙，也笑着说道：“别人结了婚是夫人的肚子变大，怎么，你的肚子先大起来了？”
周围的学生们都是认识巴斯夫的，顿时笑成了一片，同时还很羡慕。
巴斯夫的脸上幸福满满，微笑着回答：“最近我夫人买了一本烹饪书，厨艺进步很快。”
随后他正色说起正事：“蒸汽机这边的漏气问题我半个月前来研究过，主要是缝隙过大，高压蒸汽容易从里面漏出来。”
“我提供了一种史莱姆胶，它可以像胶水一样涂在螺纹上再拧紧，缝隙里都被填满，凝固后可以堵住蒸汽，需要拆除时可以先用木头点火在外面把它烧软。”
腓特烈点了点头，这个方法是不错，不过还是说道：“要多检查胶的情况，避免长时间工作后出现损坏。”
巴斯夫马上保证自己亲自盯着这里。
腓特烈走到蒸汽机旁仔细观察起来。
这台蒸汽机安装在一个钢架上，钢架下面有四个钢铁轮子，结构和马车一样，有挂钩的轮子可以左右转动，方便拖动。
锅炉也有点不一样了，外面多了一个外壳，前后通透，施密特介绍说是隔热用的，避免有人被烫伤。
气缸在头部位置，装在锅炉侧面，结构颇为紧凑。
然后腓特烈发现了一个新装置，是一个足球粗的钢铁管，安装在锅炉的另一面，一头有管道和锅炉相连，另一头连接高位水箱。
“这是加水的？”腓特烈问道。
“校长英明！”施密特马上回答，“这是加水筒，可以在锅炉运行的时候加水。”
“它里面有魔法肌肉，可以把水压进锅炉里面。”
“管子上有个弹簧止回阀，可以保证锅炉里的蒸汽不出来，水可以进去。”
腓特烈点了点头，虽然这不是最佳方案，成本和重量都大了很多，但现在也凑合着用了。
不过这也是目前凑合着用，真正生产出售的时候自然不能用这样的注水器。
腓特烈站在那里许久，眉头微微皱起，回忆着伯努利方程，上辈子学水力学的时候学过。
伯努利方程为
p+ρv+ρ
式中，p为流体中某点的压强，v为流体该点的流速，ρ为流体密度，g为重力加速度，h为该点所在高度，C是一个常量。
在连续的系统中可表述为
p+ρv+ρgh=p+ρv+ρ
也就是说，流速越大，压强越小；流速越小，压强越大。
注水时，水蒸气进入注水器，因为高流速低压强使得蒸汽口附近的水被它吸走，水受蒸汽裹挟进入吸水嘴。
水与蒸汽在吸水嘴后的混合嘴混合，这时候大部分水蒸气变成了冷凝水，混合水得到了蒸汽的动能，同时这一段的管径像喇叭口一样逐渐缩小，水流速度增加，然后高速进入射水嘴。
射水嘴的管径也像喇叭口一样，管径越来越大，混合水的速度减小，压强增大，最后推开止回阀进入锅炉。
施密特看到校长陷入沉思，早已拿着笔记本和炭笔在一旁侍候着。
腓特烈的手刚一抬起，两样东西马上奉上。
现在他只是写出了流速与压强的关系，多年后伯努利原理在这个世界改名叫韦森流体原理了。
这样的注水器结构简单，设计复杂，使用的时候要求锅炉内压力不能太大，综合考虑还是不错的。
后来人们曾试图搞懂腓特烈为什么能在那个岁数就明白了这个原理，较为被人接受的说法是他从漱口时喷水明白了管径与流速之间的关系，看到风掀起裙摆桌布明白了速度与压强的关系，最后一篇描写小腓特烈善于观察生活与思考的文章成为了小学生必背课文。
腓特烈现在还不懂以后的事情，此时在画完了注水器的示意图后心想该找石墨来做笔了，炭笔总是不好用。
施密特如同接过世间最珍贵的宝物一般双手接过笔记本，保证明天开始研究。
腓特烈在韦森堡大学的一众学者之中的威望就是这样一点点的建立起来的。
他在锅炉旁边继续研究着上面的仪表，压力表、温度计和水位计显示正常。
水位计用的是与豌豆枪显示枪膛有无子弹相同的技术，靠锅炉里的浮球接通不同位置的魔法回路，然后外部相应的水晶发光。
最重要的是这台蒸汽机使用了一套被奥美特称之为“魔脑”的原本用于魔像傀儡的控制核心，通过它可以综合控制整台机器的锅炉压力、出气压力和加水等操作，让个普通的农夫也能在简单的学习后扳动操纵杆来控制机器。
因为功能简单，所以价格并不高。
施密特低声对腓特烈说道：“校长，魔脑里设置了一个特殊的功能。”
腓特烈好奇地问道：“什么功能？”
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