一个带着螺旋阀门的细管。
“此物,暂名‘验汽转轮’。”李瑾指着这个简陋的装置,“其理甚简:于这铜球内注水少许,下以炭火加热,水沸化为蒸汽。蒸汽自这铜管喷出,冲击叶片,则可驱动此轮转动。”
原理确实简单。在座几人,都是当世在各自领域最富探索精神的人物,对水沸化汽、汽遇冷复凝为水的现象并不陌生,甚至清玄子在炼丹时,就常用类似装置(原始的蒸馏器)来收集“华池玉液”(蒸馏水)。但他们从未想过,这“汽”的力量,除了将壶盖顶起,除了用来炼丹,还能用来驱动轮子转动,做“功”。
“水汽之力,竟能如此?”郑海是资深船工,立刻联想到风帆,“若此轮可被汽力驱动,是否意味着,无风之时,舟船亦可自行?或可驱动更大、更复杂之器械,如提水之车,锻打之锤?”
“正是此意。”李瑾赞许地点头,“然,欲使其为我所用,需明其理,克其难。首要便是,这蒸汽之力,究竟有多大?如何度量?与水量、火候、铜球大小、喷管粗细,有何关联?”
这是典型的“格物”问题。清玄子眼睛一亮,他最近正带领弟子们研究力与运动的关系,用杠杆、滑轮、斜面做实验,试图量化“力”的概念。“大帅所言极是!力有大小,需有度量。下官观此物,水沸为汽,体积剧增,撑于铜球之内,无处可去,其力必大。然究竟多大,需以实验测之。或许……可于铜球喷管处,设法测量其推力?”
赵玄默立刻接口:“既涉测量,便需算学。可先设定不同水量、不同火候(炭火多寡、时间长短),测量每次能驱动叶轮转动之圈数,或……在喷管对侧置一标尺与弹簧(或重物),看其能将重物推起多高,以此间接推算力之大小。此中变化,需记录成表,寻找规律。”
章焕则从材料和制造角度考虑:“水沸化汽,其力甚大,恐非寻常铜铁所能久持。需选上等精铜,甚至尝试不同配比之合金,以增其强韧。这铜球与各处接缝,尤其阀门、喷管接口,需严密合缝,否则漏汽,力必大减。如何密封,乃是难题。或许可尝试以铅锡之属,或软木、浸油麻绳,填充缝隙?”
鲁平是木匠出身,对传动和结构更敏感:“此轮
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