第四百五十六章 高压轮机
汉武挥鞭第四百五十六章高压轮机
汉七十一年,正月廿二。
这是个值得大汉后世子孙永远铭记的日子,盖因经过长达半月的不熄火试运转,帝国科学院制造的首台蒸汽轮机依旧运行良好,锅炉没炸,高压安全阀和冷凝分离装置皆通过了极限测试。
皇帝刘彻大为欣慰,毕竟这并非粗制的蒸汽机,而是跨越了数个蒸汽机的发展阶段,直接跳到了高压轮机。
纽卡门机乃至大幅改进后的瓦特蒸汽机,皆是属于低压蒸汽机,蒸汽压力尚不足兆帕,故效率极低,按燃料热值计算,其总效率不足百分之三。
直到瓦特蒸汽机问世的三十多年后,效率更高的高压蒸汽机才得以出现。
难道是高压蒸汽机的制作工艺比低压蒸汽机复杂太多么?
不是的!
只因瓦特改进蒸汽机是发生在十七世纪中后期,当时的欧洲已有专利保护的法规,故到得十八世纪前叶,瓦特的数项专利才解禁。这些专利才解禁不足两年,欧美就都陆续有高压蒸汽机的问世。
从低压蒸汽机到高压蒸汽机的演化,乃是想法和设计方案的进步,对制作工艺和冶金工艺的要求并无太大差异。
刘彻身为穿越者,肆无忌惮的窃取着前人的科技成果,成为了大汉朝的“科学巨人”。
帝国科学院的博士和匠师们站在巨人的肩膀上,在稍稍试制过低压蒸汽机,有初步概念后,就直接跃进到了高压蒸汽机,且其传动机构是气缸平置,以活塞往复运动推转飞轮的高压轮机。
蒸汽机的有效功率有两大决定因素,蒸汽压力及飞轮转速。
低压蒸汽机的传动机构多是采数连杆机构的平行运动,飞轮转速每分钟不会超过五十转,发展到高压蒸汽机后,单汽缸内的活塞高速往复运动成为可能,传动连杆的数量得以减少,大幅提升传动效率,故飞轮的转速能轻松超过百转每分。
为免有读者抬杠,需解释下,高压蒸汽轮机和汽轮机是两码事。
汽轮机乃是用旋转式蒸汽推动桨叶转动的驱动设备,其科技水准远超早期高压蒸汽轮机,也非现下大汉的冶金和铸造工艺说能达成的,就先略过不提。
二十世纪初,蒸汽机的蒸汽压力近愈十兆帕,效率往往高达百分之二十以上,特制轮机的飞轮转速更可高达每分钟两千多转。
对现今大汉而言,这还是遥不可及的追求。
刘彻根据金属安全阀的公称压力估算,大汉这首台高压轮机的蒸汽压力近愈一兆帕,勉强算得上高压蒸汽机,飞轮转速应是过了百转每分,以此推算,燃料热力值的效率约莫落在百分之六到百分之八之间,且不太稳定。
虽说效率仅为瓦特蒸汽机的两倍多,然因飞轮转速提升,其功率和实用性却是远远超出了瓦特蒸汽机的。
至少用来驱动火车和轮船是没甚么问题的,然刘彻并未急着去做,虽是重赏了相关的博士和匠师,又命他们继续改进锅炉的燃料装置。
之前为了图方便,这首台高压轮机是采用煤和木材作为燃料的,虽适宜在陆地使用,但放在轮船上就不太方便。
现今大汉的石油分馏工艺已大为提升,虽搞不出甚么汽油煤油,然最基本的火油燃料还是足以保证的,故轮船的蒸汽机最好可用火油作为主要燃料,再辅以煤炭和木材。
这自然是为建造远洋船舰做准备,煤炭和木材的燃烧效率低,然火油在大汉境外不好补给,故远洋船舰装备的蒸汽机锅炉必须制作成双燃料通用的。
直接往燃煤锅炉倒火油?
那就太外行了,燃油加压雾喷可使得火油的燃烧更完全,锅炉的燃值转换率更大,是需要专门的燃料室的。
这算不得甚么高科技,然而却是历史上数百年工业发展方才累积出的智慧结晶。
当然,寻常的陆用轮机就无需耗费重金去搞甚么燃油锅炉了,毕竟在现今大汉,火油还是较为昂贵的,即便在后世华夏,燃煤仍是比燃油划算得多。
固然燃煤会有较大污染,然刘彻也不至蠢到因噎废食,限制燃煤轮机的推广普及,大汉现下严重缺乏劳动力,这燃煤轮机的制作成功将成为推进工业化进程的一剂强心针。
顶多就是规划各处工业区时,对燃煤轮机数量进行些许限制,尽量分散污染源,至于甚么二氧化碳排放,甚么温室效应,那特么谁还去考虑?
初级工业化都没搞好,让大汉为了环保不烧煤,先前写这些评论的读者,你们确定自个不是在抬杠,不是在耍流氓么?
那么爱护大自然,索性退耕还林,全部回去住山洞,当原始人好了。
大汉现下最重要的产煤区为代国和梁国,大致为后世的山西与河南。
提到代国,就不得不提代王刘登,他乃太上皇刘启和梁王刘武的亲侄子,是现今与天家血缘最近的诸侯王。
汉文帝膝下八子,头前的四个,本书在前文提过,尽皆染病“暴毙”,接着是刘启和刘武兄弟俩,再来是与他们异母的刘参和刘揖。
刘揖尚未及冠便坠马而死,膝下无子,刘参也就活到三十来岁,留下年幼的独子刘登。
意即是说,汉文帝尚存世的子孙除却刘登,余者皆为其皇后窦氏所出。
窦氏做了太后,现下又为太皇太后,也不知是出于何种情绪,对刘登颇为疼爱,可能是觉着自家将先帝的那么些儿子都弄死了,就想着做些弥补。
故刘登小小年纪就承袭王爵,坐拥富裕繁荣的代国,刘启和刘武也向来对这亲侄儿关爱有加,故刘彻等小辈与刘登还是颇为熟识的,关系也很是不错。
刘彻见得高压轮机制作成功,就想着先在代国和梁国划些工业区,既是要广泛使用燃煤蒸汽机,自是靠近煤炭产地最好。
况且能迅速用高压轮机获取效益的,无非就是田氏商团旗下的纺织业,近年田氏商团的各类毛纺和棉纺织品在大汉供不应求,然因其水力纺车多建于关中河川侧畔,故向中原郡县供货需经函谷关,极大限制了货运量,也造成商道拥塞不堪。
代国和梁国皆毗邻大河,梁国附近还有淮水,加上四通八达的沥青大道,两大封国的货流向来极为通畅。
在梁国和代国设立工业区,其影响力可辐射大部分中原郡县,这对大汉各地的均衡发展大有好处,近年中原世家早已抱怨连连,觉着朝廷乃至皇帝对关中世家着实太过偏心了。
然在此之前,尚需处理好代国的“经营权”乃至“所有权”。
刘彻虽已颁布了王侯京居令,但各地王侯的封国却未除去,王侯们仍能收取相应的税赋。
梁王昔年入朝请罪,倒是已将梁国交由朝廷“代管”,以此换取了大批皇室实业的份子,不再征纳梁国税赋,意即他这梁王只是挂名的性质了。
与之相同,齐王亦如是。
故朝廷可在齐国和梁国没有为他人作嫁的顾忌,得以放开手脚,大肆煮盐冶铁,开采矿山,发展民生工业。
代国就不同,刘彻可不想弄好工业区,让代王刘登每岁分润高额商税。
刘彻特意选了个休沐日,驾临皇亲苑的梁王府,又提前请皇叔刘武邀了刚迁入皇亲苑的代王刘登过府饮宴。
太常卿刘买乃是梁王嗣子,自也列席作陪,顺带也就请了代王嗣子刘义。
刘登因是幼年袭王,故早早纳妃,孩子也生的早,他才三十来岁,嗣子刘义恰恰和常山王刘舜这位族叔同龄,虚年十七。
酒席间,刘武辈分最高,因是家宴,刘彻索性让刘武同是席居上首,以示对长辈的敬重。
刘武向来好脸面,嘴上虽连连推拒,却是乐得眉开眼笑。
酒过三巡,刘彻向刘登举樽,笑问道:“族兄携家眷迁回长安已两月有余,可还过得习惯?”
刘登是老刘家难得的实在人,坦言道:“劳陛下挂怀,代地向来不比京师繁华,皇亲苑的新王府更是华美舒适,臣归京后着实惬意得紧,没甚么不便之处。”
“如此便好。”
刘彻与刘登颇是熟识,晓得他脾性耿直,复又直言问道:“族兄日后可有甚么打算?”
刘登不解其意,挠头道:“无非就是吃喝玩乐,闲暇时过府来陪叔父赏玩书画,若是得蒙太皇太后宣召,便进宫去陪她老人家说说话啊。”
他倒是说的实话,昔年父王刘参病逝时,他尚年幼,若非老人家的教养和扶持,他莫说承袭王爵,便连要安心长大都困难。
对太皇太后窦氏,他是真当亲祖母孝敬的。
刘彻微是颌首,笑道:“族兄一脉与天家血脉最亲,朕也不虚言委蛇,我刘氏宗亲没甚么成器的子弟,天家却需血亲扶持,族兄可不能逃避才是。”
“……”
刘登听得满头雾水,忙是道:“陛下,恕臣愚钝,着实不解陛下何意。”
刘彻意有所指道:“譬如刘买族兄,官居太常卿,位列九大卿,为我刘氏社稷出力,才是宗室子的典范。”
嘎
闻得皇帝此语,非但是刘登,便是席间的刘武等人皆是愣怔。
刘登苦着脸道:“陛下……臣才疏学浅,着实无心入朝为官啊。”
“族兄想岔了,你有王爵在身,自是不宜出任朝官。”
刘彻不以为意的摆摆手,复又道:“然刘义侄儿已虚年十七,且颇具才学,不妨入太常府,辅佐刘买族兄。宗正卿和太常卿多由宗亲出任,现今却没甚么出众的宗亲子弟,将来若宗正卿刘卸任,怕是后继无人了。”
众人闻言,皆是颌首认同。
皇帝的意思颇是明显,刘买这太常卿乃是“备位”宗正卿,那太常卿之位也要早早安排宗室子弟“备位”才行,否则仓促间可接不下这付繁琐的重担。
太常卿和大农令,乃三公九卿中最讲究传承的,后继者没个三五年的相关历练,绝对接续不上。
刘义更是双眸熠熠,热血少年谁愿混吃等死,有着族兄刘买出任太常卿的前例,他自然也想有所成就。
刘彻瞧着众人性情,就晓得这事稳了,预先取之,必先予之,况且刘义确是可造之才,比其余飞鹰斗狗的刘氏宗亲强多了。
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汉七十一年,正月廿二。
这是个值得大汉后世子孙永远铭记的日子,盖因经过长达半月的不熄火试运转,帝国科学院制造的首台蒸汽轮机依旧运行良好,锅炉没炸,高压安全阀和冷凝分离装置皆通过了极限测试。
皇帝刘彻大为欣慰,毕竟这并非粗制的蒸汽机,而是跨越了数个蒸汽机的发展阶段,直接跳到了高压轮机。
纽卡门机乃至大幅改进后的瓦特蒸汽机,皆是属于低压蒸汽机,蒸汽压力尚不足兆帕,故效率极低,按燃料热值计算,其总效率不足百分之三。
直到瓦特蒸汽机问世的三十多年后,效率更高的高压蒸汽机才得以出现。
难道是高压蒸汽机的制作工艺比低压蒸汽机复杂太多么?
不是的!
只因瓦特改进蒸汽机是发生在十七世纪中后期,当时的欧洲已有专利保护的法规,故到得十八世纪前叶,瓦特的数项专利才解禁。这些专利才解禁不足两年,欧美就都陆续有高压蒸汽机的问世。
从低压蒸汽机到高压蒸汽机的演化,乃是想法和设计方案的进步,对制作工艺和冶金工艺的要求并无太大差异。
刘彻身为穿越者,肆无忌惮的窃取着前人的科技成果,成为了大汉朝的“科学巨人”。
帝国科学院的博士和匠师们站在巨人的肩膀上,在稍稍试制过低压蒸汽机,有初步概念后,就直接跃进到了高压蒸汽机,且其传动机构是气缸平置,以活塞往复运动推转飞轮的高压轮机。
蒸汽机的有效功率有两大决定因素,蒸汽压力及飞轮转速。
低压蒸汽机的传动机构多是采数连杆机构的平行运动,飞轮转速每分钟不会超过五十转,发展到高压蒸汽机后,单汽缸内的活塞高速往复运动成为可能,传动连杆的数量得以减少,大幅提升传动效率,故飞轮的转速能轻松超过百转每分。
为免有读者抬杠,需解释下,高压蒸汽轮机和汽轮机是两码事。
汽轮机乃是用旋转式蒸汽推动桨叶转动的驱动设备,其科技水准远超早期高压蒸汽轮机,也非现下大汉的冶金和铸造工艺说能达成的,就先略过不提。
二十世纪初,蒸汽机的蒸汽压力近愈十兆帕,效率往往高达百分之二十以上,特制轮机的飞轮转速更可高达每分钟两千多转。
对现今大汉而言,这还是遥不可及的追求。
刘彻根据金属安全阀的公称压力估算,大汉这首台高压轮机的蒸汽压力近愈一兆帕,勉强算得上高压蒸汽机,飞轮转速应是过了百转每分,以此推算,燃料热力值的效率约莫落在百分之六到百分之八之间,且不太稳定。
虽说效率仅为瓦特蒸汽机的两倍多,然因飞轮转速提升,其功率和实用性却是远远超出了瓦特蒸汽机的。
至少用来驱动火车和轮船是没甚么问题的,然刘彻并未急着去做,虽是重赏了相关的博士和匠师,又命他们继续改进锅炉的燃料装置。
之前为了图方便,这首台高压轮机是采用煤和木材作为燃料的,虽适宜在陆地使用,但放在轮船上就不太方便。
现今大汉的石油分馏工艺已大为提升,虽搞不出甚么汽油煤油,然最基本的火油燃料还是足以保证的,故轮船的蒸汽机最好可用火油作为主要燃料,再辅以煤炭和木材。
这自然是为建造远洋船舰做准备,煤炭和木材的燃烧效率低,然火油在大汉境外不好补给,故远洋船舰装备的蒸汽机锅炉必须制作成双燃料通用的。
直接往燃煤锅炉倒火油?
那就太外行了,燃油加压雾喷可使得火油的燃烧更完全,锅炉的燃值转换率更大,是需要专门的燃料室的。
这算不得甚么高科技,然而却是历史上数百年工业发展方才累积出的智慧结晶。
当然,寻常的陆用轮机就无需耗费重金去搞甚么燃油锅炉了,毕竟在现今大汉,火油还是较为昂贵的,即便在后世华夏,燃煤仍是比燃油划算得多。
固然燃煤会有较大污染,然刘彻也不至蠢到因噎废食,限制燃煤轮机的推广普及,大汉现下严重缺乏劳动力,这燃煤轮机的制作成功将成为推进工业化进程的一剂强心针。
顶多就是规划各处工业区时,对燃煤轮机数量进行些许限制,尽量分散污染源,至于甚么二氧化碳排放,甚么温室效应,那特么谁还去考虑?
初级工业化都没搞好,让大汉为了环保不烧煤,先前写这些评论的读者,你们确定自个不是在抬杠,不是在耍流氓么?
那么爱护大自然,索性退耕还林,全部回去住山洞,当原始人好了。
大汉现下最重要的产煤区为代国和梁国,大致为后世的山西与河南。
提到代国,就不得不提代王刘登,他乃太上皇刘启和梁王刘武的亲侄子,是现今与天家血缘最近的诸侯王。
汉文帝膝下八子,头前的四个,本书在前文提过,尽皆染病“暴毙”,接着是刘启和刘武兄弟俩,再来是与他们异母的刘参和刘揖。
刘揖尚未及冠便坠马而死,膝下无子,刘参也就活到三十来岁,留下年幼的独子刘登。
意即是说,汉文帝尚存世的子孙除却刘登,余者皆为其皇后窦氏所出。
窦氏做了太后,现下又为太皇太后,也不知是出于何种情绪,对刘登颇为疼爱,可能是觉着自家将先帝的那么些儿子都弄死了,就想着做些弥补。
故刘登小小年纪就承袭王爵,坐拥富裕繁荣的代国,刘启和刘武也向来对这亲侄儿关爱有加,故刘彻等小辈与刘登还是颇为熟识的,关系也很是不错。
刘彻见得高压轮机制作成功,就想着先在代国和梁国划些工业区,既是要广泛使用燃煤蒸汽机,自是靠近煤炭产地最好。
况且能迅速用高压轮机获取效益的,无非就是田氏商团旗下的纺织业,近年田氏商团的各类毛纺和棉纺织品在大汉供不应求,然因其水力纺车多建于关中河川侧畔,故向中原郡县供货需经函谷关,极大限制了货运量,也造成商道拥塞不堪。
代国和梁国皆毗邻大河,梁国附近还有淮水,加上四通八达的沥青大道,两大封国的货流向来极为通畅。
在梁国和代国设立工业区,其影响力可辐射大部分中原郡县,这对大汉各地的均衡发展大有好处,近年中原世家早已抱怨连连,觉着朝廷乃至皇帝对关中世家着实太过偏心了。
然在此之前,尚需处理好代国的“经营权”乃至“所有权”。
刘彻虽已颁布了王侯京居令,但各地王侯的封国却未除去,王侯们仍能收取相应的税赋。
梁王昔年入朝请罪,倒是已将梁国交由朝廷“代管”,以此换取了大批皇室实业的份子,不再征纳梁国税赋,意即他这梁王只是挂名的性质了。
与之相同,齐王亦如是。
故朝廷可在齐国和梁国没有为他人作嫁的顾忌,得以放开手脚,大肆煮盐冶铁,开采矿山,发展民生工业。
代国就不同,刘彻可不想弄好工业区,让代王刘登每岁分润高额商税。
刘彻特意选了个休沐日,驾临皇亲苑的梁王府,又提前请皇叔刘武邀了刚迁入皇亲苑的代王刘登过府饮宴。
太常卿刘买乃是梁王嗣子,自也列席作陪,顺带也就请了代王嗣子刘义。
刘登因是幼年袭王,故早早纳妃,孩子也生的早,他才三十来岁,嗣子刘义恰恰和常山王刘舜这位族叔同龄,虚年十七。
酒席间,刘武辈分最高,因是家宴,刘彻索性让刘武同是席居上首,以示对长辈的敬重。
刘武向来好脸面,嘴上虽连连推拒,却是乐得眉开眼笑。
酒过三巡,刘彻向刘登举樽,笑问道:“族兄携家眷迁回长安已两月有余,可还过得习惯?”
刘登是老刘家难得的实在人,坦言道:“劳陛下挂怀,代地向来不比京师繁华,皇亲苑的新王府更是华美舒适,臣归京后着实惬意得紧,没甚么不便之处。”
“如此便好。”
刘彻与刘登颇是熟识,晓得他脾性耿直,复又直言问道:“族兄日后可有甚么打算?”
刘登不解其意,挠头道:“无非就是吃喝玩乐,闲暇时过府来陪叔父赏玩书画,若是得蒙太皇太后宣召,便进宫去陪她老人家说说话啊。”
他倒是说的实话,昔年父王刘参病逝时,他尚年幼,若非老人家的教养和扶持,他莫说承袭王爵,便连要安心长大都困难。
对太皇太后窦氏,他是真当亲祖母孝敬的。
刘彻微是颌首,笑道:“族兄一脉与天家血脉最亲,朕也不虚言委蛇,我刘氏宗亲没甚么成器的子弟,天家却需血亲扶持,族兄可不能逃避才是。”
“……”
刘登听得满头雾水,忙是道:“陛下,恕臣愚钝,着实不解陛下何意。”
刘彻意有所指道:“譬如刘买族兄,官居太常卿,位列九大卿,为我刘氏社稷出力,才是宗室子的典范。”
嘎
闻得皇帝此语,非但是刘登,便是席间的刘武等人皆是愣怔。
刘登苦着脸道:“陛下……臣才疏学浅,着实无心入朝为官啊。”
“族兄想岔了,你有王爵在身,自是不宜出任朝官。”
刘彻不以为意的摆摆手,复又道:“然刘义侄儿已虚年十七,且颇具才学,不妨入太常府,辅佐刘买族兄。宗正卿和太常卿多由宗亲出任,现今却没甚么出众的宗亲子弟,将来若宗正卿刘卸任,怕是后继无人了。”
众人闻言,皆是颌首认同。
皇帝的意思颇是明显,刘买这太常卿乃是“备位”宗正卿,那太常卿之位也要早早安排宗室子弟“备位”才行,否则仓促间可接不下这付繁琐的重担。
太常卿和大农令,乃三公九卿中最讲究传承的,后继者没个三五年的相关历练,绝对接续不上。
刘义更是双眸熠熠,热血少年谁愿混吃等死,有着族兄刘买出任太常卿的前例,他自然也想有所成就。
刘彻瞧着众人性情,就晓得这事稳了,预先取之,必先予之,况且刘义确是可造之才,比其余飞鹰斗狗的刘氏宗亲强多了。
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