返回第三十三章 发电机(1 / 1)光滑曲线首页

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不出意外,第二天,朱棣上完课刚回到王府,工匠院就过来禀报。

书房,朱棣让人把陶冬喊了进来。之前就是由他负责这个项目。

看着陶冬走进来,朱棣问道:“怎么样了?我要的发电机完成了吗?”

陶冬虽然一直不懂发电鸡到底是个什么鸡,也不知道这个鸡它到底正不正经。自己也不敢问。总不能说“我有一个朋友,想问一下这个鸡正不正经?”吧

但是他知道王爷极其总是这件事,一有空就往过去看看,所以大家都很重视这件事,没人敢在王爷眼皮子底下偷懒,这才这么快就能完工。

周赐连忙回道:“回王爷,多亏王爷指点,东西在昨天晚上已经组装好了。”

“哦,不错不错,走,我们现在过去看看。”朱棣迫不及待的说道。

朱棣来到工匠院,目前工匠院里面已经很有人气了,很多行业的顶尖匠人都被朱棣找了进来。朱棣需要做个什么东西,基本这里都能找到最好的人才。

除了工匠院的人才,还有整个工匠院组织外围,有许多匠铺。这些都是之前朱棣招人的时候,一起买下来的,比如铁匠铺等,而且并没有花朱棣多少钱,说实话,这些小老百姓的东西是真的不贵。

朱棣走进发电机项目组的房间,终于看到了自己心心念念的发电机组已经组装完成。它摆在工作台,整发电机,那一圈又一圈的铜线,让它有一种难言的机械美感。这可以说是朱棣开启工业革命的钥匙,也是他来到这个时代在工业技术上踏实的迈出了第一步。

整个发电机是由两个部分组成,也就是水轮机和发电机,它们共同使用一个根主轴。发电机就不说了,而其中水轮机主要由水叶、导水罩、轴承、水封、主轴等组成。

特别是朱棣看到那个水叶,更是有一种难言的辛酸,因为它是通过粗加工出来一个大概模样后,再通过大量工人,就这样一下又一下地磨出来的。

……

整个发电机主要是利用相应高度的尾水管形成真空吸管,拉吸上游的水经过涡室形成旋流,冲射水轮机叶片高速旋转,通过主轴带动发电机工作。

而发电机又是永磁发电机,朱棣可以就初步试验一下,到底能不能成功发电。来确定发电机有没有问题。

说到永磁发电机,朱棣开始犯了一个非常巨大的错误,朱棣开始设计发电机的时候,设计的是励磁发电机。到后来朱棣突然才发现自己犯了蠢。后来朱棣只能重新设计一个永磁发电机。

简单来讲,什么是励磁发电机和永磁发电机?

虽然两种发电机都是切割磁感线来发电,但这个区别就在提供磁场的部件上面,永磁发电机就是用我们生活中常见的磁铁,由铁氧体、钕铁硼等材料制成的。

因为朱棣目前找到的天然磁铁提供的磁场有限,不能够做得很大很强,因此永磁发电机应的功率远比励磁发电机小。当初朱棣就是看到了这一点才选择了励磁发电机。

而励磁发电机的磁场这是由电磁铁提供的。

发电机切割磁感线发电,在把电经过一定处理,输入电磁铁中,维持磁场,进行发电,这就是励磁发电机的流程了。

所以这就有一个问题了,在朱棣现在一穷二白的环境下,在哪里去搞最开始启动电磁铁的电力?没有电磁铁产生磁场,发电机就不能切割磁感线发电。这是一个死循环还,没有初始电力,整个发电机就是一堆废铜。

当然因为永磁发电机结构简单,设计起来也并没有费多大的事。设计、加工难度比励磁发电机小多了,朱棣之前设计的励磁发电机也会在永磁发电机发电后投入使用。永远不亏。

……

根据初步试验,整个系统正常,能正常的发电使用。

接下来就是详细设计发电站了,之前朱棣也只是粗略估计,大致估计了一下发电站的设计功率。具体的安装施工的图纸并没有详细拿出来。

朱棣满意的离开了工匠院,走之前还告诉他们不要停,继续制造励磁发电机。

朱棣回到王府,开始考虑水电站的施工问题。

朱棣拿出纸笔,写到,“根据机组发出电量公式为N=n1n2gHQ

其中式中:N为发电功率(千瓦),n 1为机组效率(估算一般取0.4-0.5),n 2为引水效率(估算一般取0.80—0.95),g为重力加速度(取9.8平方米/秒),H为发电水头(米),Q为流量(立方米/秒)

……

所以设计具体施工的图纸时,要考虑到水头、水流的流量实际数据。”

水头用通俗的话说就是通过发电机的水的落差,朱棣修的是微小型发电站,所以也就几米的落差,测量很简单。也不需要用到三角函数。直接拿着尺子测高度就好了。

水流量的测量也并不复杂,首先测量得水沟的横截面积,比如可量得水沟的宽、高粗略算出横截面积。如果要测得更准确,也可对水沟的横截面积进行分割细分测得各小块面积,然后再相加得出总面积。不过朱棣并不需要那么准确的数据。

测完面积后,就是测水流速了,直接丢一个漂浮物在水面上,然后看它在一定时间内漂流过的路程,然后再计算出其1秒内流过的路程,就是水的流速。

水流量就是横截面积乘以水流速了。当然为了减少误差,需要多次测量。

这些事情朱棣打算交给学校的学生去做,以他们目前的能力来说刚好差不多,就当是课外实践了。

把最佳的装机位置的水头的高度、水流量测出来后,就可以施工了。并且在施工中,还需要筑坝和挖下游水渠以提高水头和蓄水量。

……

做完这些基础工作后,之后就是整个水力发电站的关键位置施工了。

首先就是模具的制作,整个关键部位的施工是先做好模具,安装好后,再在外面浇筑混凝土,最后再拆除模具。

当然,也不是整个系统都是一次成型的,毕竟发电机组是一个两头大,中间小的的形状。整个安装完成的发电机,从上到下分别是把水按照一定方向引入系统的导水罩,混凝土包裹的真空室,真空室下面是涡室。

最下面就是尾水管了,它是利用下游水平面至转轮出口处的高程差,把水流动能转换为转轮出口处的真空,减少的动能损失,从而提高水轮机效率的。

……

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