虽然锅炉的炉火熄灭了,但锅炉内部的压力还在,所以大量蒸汽并没有马上消散,足足过了有半个时辰,锅炉内部的蒸汽冷却,赵福祥等人才看清蒸气室的模样。
从外表看蒸气室并没有什么异样,但走进去就不一样了,中间的汽轮机外壳被炸出个大洞,铁质轴承也移动了位置,在砖墙上撞出一个窟窿。
赵志宽上前看了看叶轮,里面的三组叶片基本上都碎了,赵福祥拿起一片碎片看了看,问道:“爸,这是怎么回事?”
赵福祥看着墙上密密麻麻插着的木屑,心有余悸的说道:“幸亏这些叶片是木头的,要是铁的可就要出大问题了!”
赵志宽也拿起一片碎片看了看,然后说道:“看这裂痕不应该是材料的问题,你看连叶片最厚的根部都已经裂开,应该是速度太快了!”
同时赵志宽想到刚才尖锐的哨子声,又说道:“刚才那一阵哨子声,应该是轴承转的太快,叶片尖端超过了音速才发出来的声音!”
赵福祥那知道什么超音速,他问道:“爸,那咱们应该怎么办?现在蒸汽机已经到了这个地步,难道咱们退而求其次,在去搞瓦特蒸汽机吗?”
赵志宽并不答话,而是从一个徒弟手中接过纸笔,开始运笔如飞计算起来。
经过简单计算,赵志宽长出一口气说道:“我知道问题出在哪里了,就是叶片!”
赵志宽指着轴承说道:“轴承直径5厘米,叶片长1.5米,如果轴承每分钟转五百转的话,叶片尖部就会达到每秒650米的速度,已经超过音速,刚才那个声音就是叶尖发出来的!”
这个公式很简单,计算出轴承的周长,在算出叶片的周长,得知轴承一分钟多少转后,很快就能算出叶片的速度是多少。赵志宽虽然不知道轴承多少转,但后世热电厂的轴承都能达到每分钟两千转的转速,自己弄得这个简易汽轮机,难道连五百转都达不到吗?
赵志宽估计的与事实差不多,但赵福祥可不管问题出现在那里,他只关心这个汽轮机怎么办?现在他已经为这个汽轮机投入了五百多两银子,还不算刚才给徐六的奖励,赵福祥实在不想看到这些银子打了水漂。
“爸,有没有解决办法?”
赵志宽一笑:“当然有,就是降低蒸汽压力,或者将叶片的长度减少一半,这样也可以降低叶尖速度!”
赵志宽说完又算了一次,然后说道:“如果把叶片的长度减少至0.5米,那叶尖的速度就可以达到300米每秒,并不算超音速,这样叶片就能承受住旋转的压力!”
赵志宽这时候还没抓到问题的重点,叶片断裂是因为共振,与超音速并没有太大关系,后世汽轮机叶尖的速度可以达到两三倍音速,也没见那个断裂。但是降低速度确实可以缓解共振,不过这样动力就会受到损失。不过在增加两组叶片也可以解决动力损失的问题,那就要重新设计轴承与外壳,时间实在来不及。
赵福祥想了想问道:“爸,你们还有备用零件吗?”
赵志宽点头:“当然有,当时叶片预备了很多,为的就是害怕实验失败,你准备减少叶片的长度?”
赵福祥合计一下:“爸,糖厂那边实在需要蒸汽机,还有这边砖头也需要大批生产,不行就先这么应急用着,等以后在改进吧!”
现在已经二月中旬,在有半个月崇祯就要上吊了,自己这边还在为能不能大量生产砖头而努力,进度实在太慢了,赵福祥现在也顾不上什么能源损耗,只要面前这个汽轮机能用就行,其他以后再说吧!
既然赵福祥已经决定凑合用,赵志宽也就不在想着改锅炉了,赶紧招呼手下徒弟们动手,将损坏的叶片换成好的,同时将外壳炸出来的大洞用木板修补上,缝隙处也用桐油加灰泥进行了堵漏。
因为主体结构没有受损,所以很快汽轮机被修复如初,只是两组动轮都被缩减成只有0.5米长,这样动轮与外壳之间就有了空隙,高压蒸汽会顺着空隙跑走。虽然明知道这样会损失动力,但也是没办法,只好等以后再想办法弥补了。
第二次很快点火,赵志宽与赵福祥父子俩也躲了老远,新升任车间主任的徐六在锅炉面前负责,在徐六的指挥下,锅炉点火,很快蒸汽重新经过管道进入蒸汽室。这次很成功,进入蒸汽室后并没有出现奇怪的声音,等汽轮机平稳运行了十分钟,赵福祥才派人进去查看,汽轮机一些正常,只是屋中的蒸汽太多了,温度也很热。
正常的汽轮机,蒸汽经过最后一组叶轮后,温度会降到室温,这样就不会损失动力,现在满屋都是蒸汽,温度足有四十多度,自然代表动力损失了。
赵福祥与赵志宽父子二人没有进屋,站在外面看了一会儿,里面那个大家伙除了有些噪音外,一切正常。噪音也是没办法的,毕竟是纯手工打制出来轴承,能将将运转就不错了,还讲什么噪音不噪音。
父子二人看到汽轮机成功了十分高兴,赵志宽带着徒弟将外面准备的飞轮连到飞速旋转的轴承上,这样飞轮转动,也就将动力完美变成了往复力。
汽轮机轴承转的飞快,赵福祥站在远处看了一下,估计每分钟足有二三百转,这么高的