帝京西郊,西山腳下,“格物院”的琉璃瓦頂在晨光中閃耀著清冷的光澤。
主殿“明理堂”后方,“百工坊”區域已初具規模。
其中一座掛著“機括學堂”匾額的新建工坊內,空氣干燥,彌漫著新木料、金屬和機油混合的氣息。
寬大的工坊被分隔成數個區域:講臺區、繪圖區、拆解區、組裝區。
墻壁上懸掛著巨大的蒸汽機結構圖、齒輪傳動原理圖、杠桿力學示意圖。
靠墻的架子上,整齊擺放著各種金屬零件、工具、測量儀器。
此刻,數十名身著靛藍工裝、年齡不一的學員,正端坐在繪圖區的長桌前,神情專注,鴉雀無聲。
講臺上,楚惜靈一身靛藍工裝,外罩素白罩衫,烏發一絲不茍地綰在腦后,清冷的臉上無波無瀾,目光沉靜地掃過臺下學員。
“今日,講蒸汽機熱功轉換效率。”楚惜靈聲音清冷平穩,穿透工坊的寂靜。
她轉身,拿起一支炭筆,在身后巨大的黑板上寫下標題。
板書工整清晰,如同印刷。
“熱功轉換,即熱能轉化為機械能之過程。”她指尖劃過蒸汽機結構圖上的鍋爐部分,“熱能來源燃料燃燒加熱鍋爐水吸熱汽化膨脹。”
“水蒸氣壓力推動活塞連曲軸曲軸帶飛輪輸出機械功。”她的指尖隨著講解,精準地落在氣缸、活塞、曲軸、飛輪的位置。
“然并非所有熱能皆可轉化為功。”她轉身,在黑板上畫出一個能量流程圖,“大部分熱能散失于煙道廢氣鍋爐散熱氣缸摩擦冷凝損失”
“故熱效率等于有用功除以輸入總熱能。”
“提高效率途徑”她目光掃過臺下,“其一優化鍋爐保溫減少散熱。其二改良冷凝回收余熱。其三減小摩擦精加工潤滑。其四提高蒸汽壓力溫度。”
她每講一點,便在黑板上列出要點,并輔以簡圖說明。講解條理清晰,邏輯嚴密,語精煉,沒有一句廢話。學員們埋頭疾書,筆尖劃過紙張的沙沙聲是工坊內唯一的聲響。
“現有初號機實測熱效率一成五。”楚惜靈道,“目標三成。如何達成。”
她停頓片刻,目光落在前排一名年輕學員身上:“張衡。”
被點名的學員立刻起身:“回楚師,學生以為,可嘗試雙層鍋爐夾層填充硅藻土隔熱。另加裝廢氣預熱器預熱進水回收余熱。”
“硅藻土隔熱系數幾何。”楚惜靈問。
“回楚師,硅藻土導熱系數約零點零五瓦每米開爾文。”張衡答。
“廢氣預熱器設計要點。”楚惜靈追問。
“需計算廢氣流量溫度換熱面積確保預熱充分且不降低煙囪抽力。”張衡答。
“善。”楚惜靈微微頷首,“課后繪制雙層鍋爐及預熱器草圖。明日交。”
“是,楚師。”張衡坐下,臉上帶著一絲興奮。
楚惜靈繼續講解其他提升效率的設想,并引導學員思考、提問。她雖神色清冷,但解答問題耐心細致,對于學員提出的幼稚問題,也從不斥責,只是用更簡潔的語或示意圖解釋清楚。
她的課堂,如同精密的儀器,高效而有序。
午后,工坊轉入實踐區。中央的寬大工作臺上,放置著一臺拆卸下來的小型蒸汽機模型,結構與“初號機”類似,但尺寸縮小數倍。
“現在拆解分析。”楚惜靈道。她走到工作臺前,拿起一把特制的內六角扳手。
“首先拆卸氣缸蓋。”她動作精準而穩定,擰下固定螺栓,取下氣缸蓋,露出內部的活塞和連桿。“觀察活塞環密封性。磨損即漏氣損效率。”
她將活塞取出,指著活塞環上的細微劃痕:“此為安裝不當或材質不均所致。需改進工藝。”
“其次拆卸曲軸箱。”她繼續操作,打開曲軸箱蓋,露出內部的曲軸、連桿和飛輪。“觀察軸承潤滑。摩擦生熱耗能。”
她用手指沾了一點潤滑油,捻了捻:“油質黏度需適配轉速溫度。”
“再次檢查閥門。”她指向進汽閥和排汽閥,“開合時機精度影響蒸汽利用率。”
她一邊拆解,一邊講解每一個部件的功能、常見故障、對效率的影響以及改進方向。動作流暢,如同庖丁解牛,對這臺機器的結構了如指掌。
學員們圍在工作臺周圍,屏息凝神,眼睛緊緊盯著她的每一個動作,生怕錯過一個細節。
“現在分組。”楚惜靈放下工具,“每組領一臺模型。按拆解順序記錄各部狀態測量關鍵尺寸分析可能缺陷提出改進建議。”
學員們立刻行動起來,分組領取模型和工具。工坊內響起輕微的金屬碰撞聲和低聲討論聲。楚惜靈在各組間巡視,時而駐足觀察,時而俯身指點。
“此處連桿軸承間隙過大需調整墊片。”她在一組學員旁停下,指著他們拆開的曲軸箱。
“楚師,這墊片厚度如何計算。”學員問。