王都的夏天格外炎热,即使到了傍晚,空气依旧闷热得让人喘不过气。王阳坐在书房里,手里拿着一张蒸汽机的设计图纸,额头上布满了汗珠。他已经研究蒸汽机好几个月了,从最基础的原理到复杂的结构设计,几乎翻阅了所有他能记起来的现代资料,但始终无法解决蒸汽机效率低下和体积过大的问题。
楚瑶端着一碗冰镇绿豆汤走进书房,看到王阳专注的神情,心疼地说:“夫君,天都黑了,先歇会儿吧,喝碗绿豆汤降降温。你都连续好几天熬夜研究蒸汽机了,再这样下去,身体会吃不消的。”
王阳接过绿豆汤,喝了一口,清凉的感觉瞬间传遍全身。他苦笑着说:“我也想歇,但蒸汽机的问题不解决,我们的工业发展就会一直受制于水力和畜力。你看,铁石谷的高炉群因为水力不足,经常需要停工;兵工厂的车床因为动力不稳定,加工精度始终无法提高。只有研发出实用型蒸汽机,才能真正实现动力革命,让我们的工业发展迈上一个新台阶。”
楚瑶坐在他身边,看着图纸上复杂的结构,轻声说:“我虽然不懂蒸汽机的原理,但我知道你做事情从来不会半途而废。如果你需要帮忙,无论是查找资料还是照顾你的生活,我都会全力支持你。”
王阳握住她的手,心中充满了温暖。有了楚瑶的支持,他更加坚定了研发蒸汽机的决心。他重新拿起图纸,仔细分析之前的设计方案,终于发现了问题所在:之前设计的蒸汽机采用的是单缸结构,蒸汽利用率低,而且冷凝器和气缸没有分离,导致气缸温度无法快速降低,影响了蒸汽机的效率。
找到了问题的关键,王阳立刻开始修改设计方案。他将蒸汽机改为双缸结构,采用往复式运动,这样可以提高蒸汽的利用率;同时,将冷凝器和气缸分离,在冷凝器中注入冷水,让蒸汽快速冷凝,形成真空,从而提高气缸的吸气效率。为了减少热量损失,他还在气缸外层包裹了一层隔热材料。
设计方案确定后,王阳立刻召集钟离薇和兵工厂的工匠们,开始着手打造蒸汽机。然而,打造蒸汽机的过程远比想象中更加困难。蒸汽机的核心部件 —— 气缸和活塞,需要极高的加工精度,气缸的内壁必须光滑平整,活塞与气缸之间的间隙要控制在极小的范围内,否则会出现漏气现象,影响蒸汽机的效率。
工匠们按照王阳的设计图纸,尝试了多种加工方法,却始终无法达到要求的精度。有个工匠沮丧地说:“王大人,这气缸的内壁太光滑了,我们用锉刀磨了好几天,还是达不到您要求的标准,要不我们还是放弃吧,这蒸汽机根本就造不出来。”
王阳没有放弃,他知道,加工精度是打造蒸汽机的关键。他想起了现代工业中的镗床,于是指导工匠们打造了一台简易的镗床。这台镗床以水力为动力,通过旋转的镗刀对气缸内壁进行精密加工,不仅提高了加工精度,还大幅提高了加工效率。
在镗床的帮助下,工匠们终于打造出了合格的气缸和活塞。接下来,就是蒸汽机的组装环节。王阳亲自指导工匠们进行组装,每一个零件的安装都严格按照设计要求进行,确保蒸汽机的每一个部件都能正常运转。
经过一个多月的努力,第一台实用型蒸汽机终于组装完成。这台蒸汽机高约两米,宽约一米,采用双缸结构,外观虽然略显粗糙,却充满了力量感。当工匠们将煤炭填入锅炉,点燃火焰,锅炉中的水渐渐沸腾,产生的蒸汽通过管道进入气缸,推动活塞做往复运动,带动飞轮旋转时,整个车间都沸腾了。
工匠们围着蒸汽机,兴奋地欢呼着,有的人甚至激动得流下了眼泪。他们知道,这台蒸汽机的诞生,意味着女儿国即将进入一个全新的时代。钟离薇看着运转的蒸汽机,激动地对王阳说:“夫君,我们成功了!我们终于造出蒸汽机了!”
王阳的脸上也露出了笑容,他走上前,仔细检查着蒸汽机的运转情况。然而,没过多久,他的眉头又皱了起来。这台蒸汽机虽然能够正常运转,但效率还是比预期的低很多,而且运行时噪音很大,振动也非常剧烈。
王阳陷入了沉思,他知道,蒸汽机的效率问题不解决,就无法真正投入实用。他仔细观察蒸汽机的运转过程,发现蒸汽在进入气缸前,温度会有所下降,导致蒸汽的压力降低,从而影响了蒸汽机的效率。此外,活塞与气缸之间的密封性能也有待提高,存在轻微的漏气现象。
针对这些问题,王阳对蒸汽机进行了改进。他在锅炉和气缸之间增加了一个过热器,让蒸汽在进入气缸前再次加热,提高蒸汽的温度和压力;同时,在活塞上增加了一道密封环,采用石棉材料制成,有效减少了漏气现象。为了减少振动和噪音,他还在蒸汽机的底座下安装了减震装置。
改进后的蒸汽机再次进行测试,效率大幅提高,运行时的噪音和振动也明显减小。当王阳用这台蒸汽机带动一台车床时,车床的运转速度稳定,加工精度也达到了预期的要求。在场的所有人都兴奋不已,他们知道,女儿国的动力革命终于迎来了突破性进展。
蒸汽机的问世,很快在女儿国引起了轰动。女王亲自来到兵工厂,参观了运转的蒸汽机,当她看到蒸汽机带动车床、水泵等设备高效运转时,对王阳赞不绝口:“王阳爱卿,你真是上天派来拯救女儿国的人才!这蒸汽机的诞生,必将改变我国的命运,让我国变得更加强大!”
王阳谦虚地说:“陛下过奖了,这是我和钟离薇大人、还有各位工匠们共同努力的结果。蒸汽机的问世只是一个开始,未来我们还会对蒸汽机进行不断改进,研发出更多类型的蒸汽机,应用到工业、农业、交通等各个领域,让女儿国的发展速度更快、更稳。”
随着蒸汽机的投入使用,女儿国的工业发展进入了快车道。铁石谷的高炉群安装了蒸汽机后,不再受水力限制,实现了全天候运转;兵工厂的车床、铣床等设备在蒸汽机的带动下,加工效率和精度大幅提高;王都的纺织厂安装了蒸汽机带动的纺纱机和织布机,纺织效率提高了十倍以上。
看着女儿国日新月异的变化,王阳心中充满了成就感。他知道,蒸汽机的问世,不仅是女儿国工业发展的重要里程碑,更是他铸就日不落帝国的关键一步。而在遥远的西方,烈阳帝国的威胁依旧存在,他必须加快工业发展的步伐,让女儿国尽快强大起来,才能在未来的挑战中立于不败之地。