第三十三章 發(fā)電機(jī)

　　不出意外，第二天，朱棣上完課剛回到王府，工匠院就過(guò)來(lái)稟報(bào)。

　　書(shū)房，朱棣讓人把陶冬喊了進(jìn)來(lái)。之前就是由他負(fù)責(zé)這個(gè)項(xiàng)目。

　　看著陶冬走進(jìn)來(lái)，朱棣問(wèn)道：“怎么樣了？我要的發(fā)電機(jī)完成了嗎？”

　　陶冬雖然一直不懂發(fā)電雞到底是個(gè)什么雞，也不知道這個(gè)雞它到底正不正經(jīng)。自己也不敢問(wèn)?？偛荒苷f(shuō)“我有一個(gè)朋友，想問(wèn)一下這個(gè)雞正不正經(jīng)？”吧

　　但是他知道王爺極其重視這件事，一有空就往過(guò)去看看，所以大家都很重視這件事，沒(méi)人敢在王爺眼皮子底下偷懶，所以這才這么快就能完工。

　　周賜連忙回道：“回王爺，多虧王爺指點(diǎn)，東西在昨天晚上已經(jīng)組裝好了?！?p>　　“哦，不錯(cuò)不錯(cuò)，走，我們現(xiàn)在過(guò)去看看?！敝扉ζ炔患按恼f(shuō)道。

　　朱棣來(lái)到工匠院，目前工匠院里面已經(jīng)很有人氣了，很多行業(yè)的頂尖匠人都被朱棣找了進(jìn)來(lái)。朱棣需要做個(gè)什么東西，基本這里都能找到最好的人才。

　　除了工匠院的人才，還有整個(gè)工匠院組織外圍，有許多匠鋪。這些都是之前朱棣招人的時(shí)候，一起買(mǎi)下來(lái)的，比如鐵匠鋪等，而且并沒(méi)有花朱棣多少錢(qián)，說(shuō)實(shí)話，這些小老百姓的東西是真的不貴。

　　朱棣走進(jìn)發(fā)電機(jī)項(xiàng)目組的房間，終于看到了自己心心念念的發(fā)電機(jī)組已經(jīng)組裝完成。它擺在工作臺(tái)，整發(fā)電機(jī)，那一圈又一圈的銅線，讓它有一種難言的機(jī)械美感。這可以說(shuō)是朱棣開(kāi)啟工業(yè)革命的鑰匙，也是他來(lái)到這個(gè)時(shí)代在工業(yè)技術(shù)上踏實(shí)的邁出了第一步。

　　整個(gè)發(fā)電機(jī)是由兩個(gè)部分組成，也就是水輪機(jī)和發(fā)電機(jī)，它們共同使用一個(gè)根主軸。發(fā)電機(jī)就不說(shuō)了，而其中水輪機(jī)主要由水葉、導(dǎo)水罩、軸承、水封、主軸等組成。

　　特別是朱棣看到那個(gè)水葉，更是有一種難言的辛酸，因?yàn)樗峭ㄟ^(guò)粗加工出來(lái)一個(gè)大概模樣后，再通過(guò)大量工人，就這樣一下又一下地磨出來(lái)的。

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　　整個(gè)發(fā)電機(jī)主要是利用相應(yīng)高度的尾水管形成真空吸管，拉吸上游的水經(jīng)過(guò)渦室形成旋流，沖射水輪機(jī)葉片高速旋轉(zhuǎn)，通過(guò)主軸帶動(dòng)發(fā)電機(jī)工作。

　　而發(fā)電機(jī)又是永磁發(fā)電機(jī)，朱棣可以就初步試驗(yàn)一下，到底能不能成功發(fā)電。來(lái)確定發(fā)電機(jī)有沒(méi)有問(wèn)題。

　　說(shuō)到永磁發(fā)電機(jī)，朱棣開(kāi)始犯了一個(gè)非常巨大的錯(cuò)誤，朱棣開(kāi)始設(shè)計(jì)發(fā)電機(jī)的時(shí)候，設(shè)計(jì)的是勵(lì)磁發(fā)電機(jī)。到后來(lái)朱棣突然才發(fā)現(xiàn)自己犯了蠢。后來(lái)朱棣只能重新設(shè)計(jì)一個(gè)永磁發(fā)電機(jī)。

　　簡(jiǎn)單來(lái)講，什么是勵(lì)磁發(fā)電機(jī)和永磁發(fā)電機(jī)？

　　雖然兩種發(fā)電機(jī)都是切割磁感線來(lái)發(fā)電，但這個(gè)區(qū)別就在提供磁場(chǎng)的部件上面，永磁發(fā)電機(jī)就是用我們生活中常見(jiàn)的磁鐵，由鐵氧體、釹鐵硼等材料制成的。

　　因?yàn)橹扉δ壳罢业降奶烊淮盆F提供的磁場(chǎng)有限，不能夠做得很大很強(qiáng)，因此永磁發(fā)電機(jī)應(yīng)的功率遠(yuǎn)比勵(lì)磁發(fā)電機(jī)小。當(dāng)初朱棣就是看到了這一點(diǎn)才選擇了勵(lì)磁發(fā)電機(jī)。

　　而勵(lì)磁發(fā)電機(jī)的磁場(chǎng)這是由電磁鐵提供的。

　　發(fā)電機(jī)切割磁感線發(fā)電，在把電經(jīng)過(guò)一定處理，輸入電磁鐵中，維持磁場(chǎng)，進(jìn)行發(fā)電，這就是勵(lì)磁發(fā)電機(jī)的流程了。

　　所以這就有一個(gè)問(wèn)題了，在朱棣現(xiàn)在一窮二白的環(huán)境下，在哪里去搞最開(kāi)始啟動(dòng)電磁鐵的電力？沒(méi)有電磁鐵產(chǎn)生磁場(chǎng)，發(fā)電機(jī)就不能切割磁感線發(fā)電。這是一個(gè)死循環(huán)還，沒(méi)有初始電力，整個(gè)發(fā)電機(jī)就是一堆廢銅。

　　當(dāng)然因?yàn)橛来虐l(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)起來(lái)也并沒(méi)有費(fèi)多大的事。設(shè)計(jì)、加工難度比勵(lì)磁發(fā)電機(jī)小多了，朱棣之前設(shè)計(jì)的勵(lì)磁發(fā)電機(jī)也會(huì)在永磁發(fā)電機(jī)發(fā)電后投入使用。永遠(yuǎn)不虧。

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　　根據(jù)初步試驗(yàn)，整個(gè)系統(tǒng)正常，能正常的發(fā)電使用。

　　接下來(lái)就是詳細(xì)設(shè)計(jì)發(fā)電站了，之前朱棣也只是粗略估計(jì)，大致估計(jì)了一下發(fā)電站的設(shè)計(jì)功率。具體的安裝施工的圖紙并沒(méi)有詳細(xì)拿出來(lái)。

　　朱棣滿意的離開(kāi)了工匠院，走之前還告訴他們不要停，繼續(xù)制造勵(lì)磁發(fā)電機(jī)。

　　朱棣回到王府，開(kāi)始考慮水電站的施工問(wèn)題。

　　朱棣拿出紙筆，寫(xiě)到，“根據(jù)機(jī)組發(fā)出電量公式為N=n1n2gHQ

　　其中式中：N為發(fā)電功率（千瓦），n 1為機(jī)組效率（估算一般取0.4－0.5），n 2為引水效率（估算一般取0.80—0.95），g為重力加速度（取9.8平方米/秒），H為發(fā)電水頭（米），Q為流量（立方米/秒）

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　　所以設(shè)計(jì)具體施工的圖紙時(shí)，要考慮到水頭、水流的流量實(shí)際數(shù)據(jù)。”

　　水頭用通俗的話說(shuō)就是通過(guò)發(fā)電機(jī)的水的落差，朱棣修的是微小型發(fā)電站，所以也就幾米的落差，測(cè)量很簡(jiǎn)單。也不需要用到三角函數(shù)。直接拿著尺子測(cè)高度就好了。

　　水流量的測(cè)量也并不復(fù)雜，首先測(cè)量得水溝的橫截面積，比如可量得水溝的寬、高粗略算出橫截面積。如果要測(cè)得更準(zhǔn)確，也可對(duì)水溝的橫截面積進(jìn)行分割細(xì)分測(cè)得各小塊面積，然后再相加得出總面積。不過(guò)朱棣并不需要那么準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。

　　測(cè)完面積后，就是測(cè)水流速了，直接丟一個(gè)漂浮物在水面上，然后看它在一定時(shí)間內(nèi)漂流過(guò)的路程，然后再計(jì)算出其1秒內(nèi)流過(guò)的路程，就是水的流速。

　　水流量就是橫截面積乘以水流速了。當(dāng)然為了減少誤差，需要多次測(cè)量。

　　這些事情朱棣打算交給學(xué)校的學(xué)生去做，以他們目前的能力來(lái)說(shuō)剛好差不多，就當(dāng)是課外實(shí)踐了。

　　把最佳的裝機(jī)位置的水頭的高度、水流量測(cè)出來(lái)后，就可以施工了。并且在施工中，還需要筑壩和挖下游水渠以提高水頭和蓄水量。

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　　做完這些基礎(chǔ)工作后，之后就是整個(gè)水力發(fā)電站的關(guān)鍵位置施工了。

　　首先就是模具的制作，整個(gè)關(guān)鍵部位的施工是先做好模具，安裝好后，再在外面澆筑混凝土，最后再拆除模具。

　　當(dāng)然，也不是整個(gè)系統(tǒng)都是一次成型的，畢竟發(fā)電機(jī)組是一個(gè)兩頭大，中間小的的形狀。整個(gè)安裝完成的發(fā)電機(jī)，從上到下分別是把水按照一定方向引入系統(tǒng)的導(dǎo)水罩，混凝土包裹的真空室，真空室下面是渦室。

　　最下面就是尾水管了，它是利用下游水平面至轉(zhuǎn)輪出口處的高程差，把水流動(dòng)能轉(zhuǎn)換為轉(zhuǎn)輪出口處的真空，減少的動(dòng)能損失，從而提高水輪機(jī)效率的。

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