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朱雄英回到了王府,就把自己关在书房,并且嘱咐所有人都不得打扰,他则是在思索蒸汽机在大明的最佳方案,据后世的资料来看,最早的蒸汽机模型来自于古希腊,名叫希罗蒸汽机。
其原理为一个中空的球体,里面放上水,上下各放置一根直角圆管,这样在加热之时,气体从两根圆管中喷出,这个球体就会加速转动。但这本质上是一种娱乐玩具,并没有付出实用。
真正复出实用的蒸汽机是萨弗里蒸汽机和纽科门蒸汽机,这是用于煤矿抽水的蒸汽机,其原理是蒸汽上升,推动气缸活塞向上做功,等到达一定程度之后,会注入冷水,让气缸的温度迅速降低,这样缸内压力小于大气压,就会被大气压推回来,从此循环往复!
这两个蒸汽机的区别在于后者有活塞,但是他们有一个致命的缺陷,就是他们效率十分低下,消耗的燃料非常多,除非用在燃料产地,否则没有实用意义。
接下来就是瓦特了,后世很多人会说,瓦特改良的蒸汽机是大明发明的,这东西记录在永乐大典里面了!不然他改良的蒸汽机是哪里来的?
就是这么来的,他改良的是纽科门蒸汽机。
朱雄英并不反对西方伪史论,但是在蒸汽机这一点上,没有在大明发现过蒸汽机!
瓦特改良蒸汽机的原理是这样的,他发现锅炉刚刚被烧热,就做了一次功,就又被冷水降温,这样效率有些太低了,这需要耗费的燃料太多了,且效率很低!
有没有办法让其持续做工,并且提高效率呢!
瓦特想了一个办法,那就是在气缸旁边增加一个冷凝缸,气缸一边有两个管子连接锅炉,另一边又有两根管子连接冷凝缸!
并增加四个阀门,这四个阀门的位置呈‘X’状,先同时打开,左下方的和右上方的阀门,蒸汽进入气缸,推动活塞上升,上升自最高点后,立刻将这两个阀门关闭,并打开另外两个!
这样蒸汽就会就会朝反方向推动活塞,而且由于气缸内的蒸汽被冷凝缸冷凝,气缸内的气压会比大气压低,近乎真空,大气压也会推动活塞返回!
如此循环往复之下,蒸汽机的活塞就可以持续上下做功,加装上曲轴连杆等零件,就可以将上下方向的力,转化为旋转力,从而打开了动力机械的大门!
思考完这些,朱雄英用手指旋转着炭笔,看着手中的这些图纸,眉头紧皱,这些原理对他来说十分简单,但是对于现在的大明工匠就不一定了!
这蒸汽机的原理实际上并不复杂,却需要很多的科学知识!
比如,气缸的运作需要用到气压的概念,但现在大明人恐怕还无法对大气压产生理解!
还需要用到热学知识、力学知识、材料、数学等多方面!要知道,瓦特初步改良蒸汽机是1769年,在这个时期,牛顿已经建立起来了力学体系,数学上已经有了微积分,离朱雄英穿越的那个年代才过去了不到三百年!
所以,尽管朱雄英让大明的科技飞速前进,但是在理论研究方面,大明还是落后于实践的!
不过实践已经走在了前面,只要有恰当的方法,理论研究早晚会赶上!
想到这里,朱雄英又在纸上画了很多东西,就这么想想画画,夜已经深了!
突然,门口处传来了一阵敲门声音,朱雄英正在思考,被这一阵敲门声打断了思路,突然心情有些烦躁!
“没规矩的东西,不是说任何人不准打扰本王吗!”朱雄英大喝一声,将手边的镇纸丢在了门上,发出了一声脆响!
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