大明皇家格物院的第一任祭酒、大明大科學家、十二平均律和緊密樂器發明者、鄭王表冠名者、皇帝陛下的叔叔朱載堉,在結束奏對後回到了欽天監衙門。
他思考著陛下的試驗,陛下的試驗,給朱載堉帶來了許多新奇的思路,他隱隱約約察覺出了陛下未能成形的緣故。
噴出的蒸汽,速度太慢了,而噴出的蒸汽在一個開放的環境下,葉輪隻有一片,而且葉輪不夠密集。
朱載堉首先要解決噴氣速度太慢的問題,如何把蒸汽鎖在一個密閉的空間裡,而後將蒸汽以一種極快的速度噴發而出,吹動葉片,就成為了朱載堉的頭等工作。
密封不是什麼難事,利用螺旋和銅片就可以完全做到,朱載堉設計出了一個很奇怪的鍋。
鍋重四十多斤,全鐵打造而成,鍋蓋底部有墊銅片,用螺絲壓緊密封,注水口也可以旋轉密封,而出水口上壓著一個四兩重的鐵塊。
在朱載堉的設計裡,蒸汽膨脹的力足夠大,將鐵塊頂起,蒸汽的速度自然極快。
第一次實驗毫無疑問的失敗了,轟鳴的爆炸聲響起,幸好燒火的人離得遠,爆炸的鐵片飛的哪裡都是,但是失敗的實驗沒有打擊朱載堉的熱情,而是將四兩重的鐵塊降低到了到了二兩。
在不斷的實驗中,朱載堉詳實的記錄了過程,最終確定了高壓鍋的方案。
在進行高壓鍋實驗之中,他還製作了新的密閉的走馬燈葉輪,而這這一次他在密閉圓形的內徑為三寸的葉輪艙裡增加了四個葉輪,讓高速氣流,帶動葉輪旋轉。
朱載堉越是實驗越是興奮,在萬曆五年二月中旬,朱載堉帶著自己的輪機來到了皇帝麵前。
“這麼大的個頭嗎?”朱翊鈞看著麵前兩人高、三四丈長的紅綢布,滿是疑惑的說道。
朱載堉拉開了厚重的紅綢布說道:“陛下,這裡是十六個鍋,蒸汽通過管道進入葉輪室,葉輪帶動軸飛速旋轉。”
一個鍋提供的蒸汽不夠,那就十六個一起提供,朱翊鈞點檢了並排放置的十六口鍋,鍋的原理很簡單,就是高壓鍋,那個壓著出氣口的鐵塊,就是安全閥,當鍋內的氣壓足夠大,將安全閥頂起時,蒸汽就開始咆哮。
展示所用的葉輪艙,已經拚接好了,但是朱載堉很貼心的準備了一個敞開的葉輪艙,供陛下查看,朱翊鈞見到了一個很有趣的東西,軸承。
大鐵環套著小鐵環,小鐵環上並排放著一些銅柱,這些銅柱表麵光滑,上麵塗滿了鮫油,四麵葉輪固定在軸上。
鮫油就是呂宋總督殷正茂獻上的奇物,其實這東西就是鯨魚的腦油,不過三百斤,但是這等奇物是天然的潤滑劑,所以朱翊鈞就看到了軸承。
葉輪艙的葉輪也從一層,漲到了四層,葉輪艙是個喇叭狀的頭小腳大的設計,軸承帶著個飛輪,隻要能轉起來,從地底取水這件事,就不再困難。
朱翊鈞眉頭緊皺的拿起了一個葉片,這個葉片是一種扁平狀,一麵是平的,一麵是流線型的曲麵,這就是水翼帆船的基本原理,利用流體產生的壓力差,催動葉輪旋轉,而不是直接吹動。
直接吹動的效率實在是太低了。
而朱載堉將這個技術用到了葉輪上,水翼帆船的經驗告訴朱載堉,大明的硬帆可以逆風航行,對風的利用效率更高,那麼葉輪上直接使用這種樣式的葉片,可以有效的增加效率。
密密麻麻的葉輪片,錯落有致的擺放著,最大效率的利用到了快速流動的風。
是的,在朱載堉看來,陛下要的就是一個陸地上利用風力的機械,高速流動的蒸汽不就是一種風力嗎?跑馬燈上的葉輪不就是軸承的風帆嗎?如何更加高效的利用風力,就是朱載堉要做的事兒。
化學能轉化為蒸汽的熱能,蒸汽的熱能轉化為了流體能,流體能轉化為了機械能,這就是整個過程的能量轉化。
朱翊鈞檢查了所有的東西之後,示意朱載堉開始展示。
“加水!陛下暫且離遠一點。”朱載堉對上次的爆炸心有餘悸,生怕這次再出現什麼事故,請求陛下離遠一些。
這東西要是炸了,傷到了他朱載堉不要緊,要是傷到了陛下,這火力提水之事,就沒有必要再研究了,所有參與到此事的工匠,可能統統都要斬首。
複古派們,怕是要高興的以頭搶地了。
朱翊鈞站在遠處,看著那個怪物,麵色五味成雜,就像是有一個村民給朱翊鈞分享了可控核聚變一樣的荒誕感。
大明首席科學家,搞出來的不是傳統的往複式蒸汽機,而是蒸汽輪機,雖然它隻有四層。
“點火!”朱載堉大聲的說道,一聲令下,等待後的太監們,開始往裡麵添煤,幾個太監不停的煽動著蒲扇,很快煤被點燃,朱翊鈞等了將近一刻鐘的時間,輪機開始轉動,飛輪的速度由緩慢,變成了尖嘯的轟鳴聲。
朱翊鈞甚至產生了一種飛機起飛的錯覺。
過了僅僅半刻鐘,朱載堉讓人停火,等到輪機完全停止之後,朱載堉才滿是懊惱的說道:“陛下,它能轉,也就是能轉而已。”
“臣觀察到,這個蒸汽每經過一片葉輪,就會降速,這讓這台機械的轉速比較緩慢,臣正在想辦法解決。”
朱翊鈞麵色平靜的說道:“怎麼降速就怎麼提速,在葉輪之間,安裝一個固定不轉動的方向相反的葉輪,隻用來導流,不就可以了嗎?”
朱載堉猛地瞪大了眼睛,左手握拳用力的砸在了右手上,滿臉狂喜的說道:“對呀!我怎麼沒想到呢?”
朱載堉已經迫不及待了,因為流速減小的緣故,其實隻有第一片葉輪能夠利用蒸汽的高速氣流,但是通過下麵三片葉輪的氣流速度會降低,甚至會起到反作用,非但不能讓飛輪速度更快,一片葉輪的利用效率反而高於了四片。
可是小皇帝一句話,讓朱載堉找到了解決之道,怎麼減速就怎麼增速,裝一個完全相反的葉輪,就可以再次加速蒸汽了。
朱翊鈞和朱載堉聊了很久,首先從單向的葉輪,對稱一下設計成為了兩個,就成為了一個中間細,兩頭粗的結構,之所以中間細兩頭粗,是因為壓力和體積成反比,蒸汽氣壓降低的時候,體積會增大,所以要中間細,兩頭粗,之所以如此設計,是為了儘可能的利用蒸汽的流速。
第三天朱翊鈞就見到了新的葉輪,從四片變成了七片,負責加速蒸汽的定子有三片,負責帶動軸承旋轉的轉子有四片,由單缸變成了雙杠,中間以鮫油潤滑,利用效率進一步的提升。
朱翊鈞呆呆的看著麵前冒著蓬勃蒸汽、咆哮著的巨獸,而朱載堉高興的就跟孩子一樣,這看看,那看看,他在度數旁通。速贏
記錄蒸汽進入的風速和出風口的風速,在朱載堉看來,出風口的風速的降低,是效率進一步提升的證明,而葉輪穩定工作的時間,更是朱載堉要迫切關心的問題。
如何進一步的改良,增加葉輪、改變葉片的造型、進一步改良葉片的風機大小等等,轉起來隻是第一步,如何更加高效的、更加穩定的、更長時間的轉起來,就是朱載堉的課題。
張居正歎為觀止的看著這一幕,他知道一個全新的時代,已經悄然開啟。
“皇叔這東西叫什麼?”朱翊鈞滿是笑意的問道。
“萬曆造蒸汽機。”朱載堉言簡意賅的說道,萬曆年間發明創造出來的蒸汽輪機,這就是朱載堉給的答案。
朱翊鈞沉默片刻說道:“叫鄭王造吧。”
“臣不想襲封鄭王。”朱載堉十分確信的說道。
朱翊鈞想了想說道:“那朕給皇叔封個新的王?封德王好了。”
“陛下,德王是英廟次子的封王已經封過了。”張居正小心的提醒著陛下,已經有德王了。
“讓德王府改名,不改就廢庶人好了,反正父親也廢過遼王,也不差這麼一個德王了。”朱翊鈞非常確定的說道,這玩意兒的意義,張居正顯然很懂,德王府不肯讓,那就直接廢藩,送到鳳陽高牆去。
“臣若是領了王爵,就不能在京辦事了,祖宗成法仍在,臣隻想托庇於陛下,繼續做這些個奇技淫巧便是。”朱載堉仍然不肯答應,他不要王爵,是因為做了王,就有了藩禁,哪裡都去不得,隻要陛下繼續支持他做事,就已經是天大的幸運了。
朱翊鈞看著咆哮的蒸汽機,一時間不知道說些什麼好,千言萬語彙成了一句話,皇叔牛皮。
朱載堉這台機械一切都來自於大明眼下現有的技術,有了動力,大明生產力即將產生飛躍。
朱翊鈞想了想說道:“皇叔明日到內帑領五十萬兩白銀吧,皇叔既然攻克了真的課題,朕必然要恩賞。”
朱載堉搖頭說道:“千金買馬骨,若是陛下給了臣,必然讓外廷以為是左手倒右手,臣以為臣這是一種路,也有其他路可以走,陛下賞給彆人吧。”
“臣本就是拿著陛下的錢在做事,就不必再加恩賞了。”
朱載堉還是不肯領賞,皇帝對他進行了深入的投資,這幾年他在京師所有的花費,包括算學教材的編修、觀星用的反射千裡鏡、曆法天文生、內書房的學徒、萬曆律曆的編修,沒有陛下的鼎力支持,他一件事也做不成。
他沒錢,這些東西,哪個不是燒錢的玩意兒?
他不後悔,不後悔被陛下用一個六分儀引誘到京師來做牛做馬,相反,當下大明朝的風力輿論之下,他研究的東西,無一例外都是離經叛道,必須要托庇於皇權,他的才智才能完全發揮出來。
所以,他把蒸汽機命名為萬曆造,這是萬曆年間的產物,不僅僅是他一個人的智慧。
朱載堉帶著新的改良方案離開了,朱翊鈞看著已經熄火的蒸汽機對馮保說道:“下旨工部,為皇叔在皇家格物院營建一個王府,規製就按洪武年間親王製營造,朝鮮送來的高麗姬、呂宋送來的泰西女、北虜送來的海拉爾,也要一個地方安置。”
“下旨禮部,皇叔一應禮製,以親王禮待之,不可有任何的懈怠。”
“下旨兵部,給皇叔配紅盔勳衛四百名,皇叔有難,則連坐瓜蔓,絕不姑息。”
“馮大伴,給皇叔配奢員若乾,一切安保之事,位於親王之上,一切出入起居,皆由宮中負責安頓。”
“朕還能賞賜點什麼?就拿出這麼點東西,日後說起來,怕是又要罵朕薄涼寡恩了,還是給皇叔五十萬兩白銀,真金白銀的砸下去,更加安心一些呢。”
“奇物啊。”
往複式蒸汽機不是點錯了科技樹,隻是當時並沒有關於流體能的研究,所以往複式蒸汽機是一個符合泰西的,但是大明已經研究過硬帆了。求月票,嗷嗚!!!!!
(本章完)
。