第二百二十二章 不应该是这个时代的产物(2/3)
没错,的确是做成了,但是朝廷为此也背上了鱼肉小民的风险,上一个鱼肉小民的胡元,已经被莫道石人一只眼、挑动黄河天下反给推翻了。
朱翊钧询问过西山煤局的待遇,和毛呢官厂是一致的,也就是说,若是窑民下井再也不出来,朝廷每人会给二十两白银的抚恤,这和大明京军的抚恤已经相差无几了。
但是鱼肉小民的风险仍在,那么设立五十万两白银的奖金,降低风险,就显得很有必要了。
一个熟练的工匠死于矿难,是对匠人家庭的巨大损失,也是多官厂的巨大损失,那么降低损失,就是在降低成本,所以朱翊钧的鼓励生产工具的革新,鼓励技术进步,是非常合理的一件事了。
“陛下英明。”张居正再次俯首,陛下的矛盾说分析法已经炉火纯青了,贱儒们已经忽悠不了小皇帝了,读矛盾说,就注定了陛下思考问题,会基于事实,这种思维定式已经完全养成,张居正已经没有必要担忧什么了。
他这个明摄宗的使命已经彻底完成。
“先生,朕有一个好物。”朱翊钧站起身来,开始了他的表演,确切的说,他制作了一个火力抽水的基本模型。
“这是泰西的一种汽转球,很简单的,这里添水,把水烧热后,蒸汽顺着铜管进入小球,小球开始喷出,带动小球开始旋转。”朱翊钧首先演示了第一个物件,汽转球。
一个三足鼎立的密闭锅可以注水,一个空心的小球,小球上带着两个和圆相切的出气管。
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。
“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。
朱载堉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堉思考。
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堉,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,给朱载堉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。
朱载堉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,就成为了朱载堉的头等工作。
密封不是什么难事,利用螺旋和铜片就可以完全做到,朱载堉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。
在朱载堉的设计里,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堉的热情,而是将四两重的铁块降低到了到了二两。
在不断的实验中,朱载堉详实的记录了过程,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。
朱载堉越是实验越是兴奋,在万历五年二月中旬,朱载堉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。
朱载堉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,但是朱载堉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。
而朱载堉将这个技术用到了叶轮上,水翼帆船的经验告诉朱载堉,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,在朱载堉看来,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,就是朱载堉要做的事儿。
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。
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