崇寧四年的第一場春雨正在不停的下,讓人有點冷。
坐在漏風的官署內,張子文考慮著一些東西,同時擺弄手邊的一些小事物,以便為等下的講課做準備。
平時來說沒有太多的時間精力講課,主要是投入到編修教材的工作中。
不過涉及到某些節點又比較重要的啟蒙課程,張子文通常都會親自去少年軍講兩個課時。
“少爺,該去講課了。”
差不多時間到了,四九來把張子文叫走。
進入少年軍學堂后,小屁孩們掌聲如雷,此外與往常不同的是還有些匠人中的骨干,包括焦炭研究所的人員參與聽課。
“今天我會給大家講講關于空氣的應用形態之一,蒸汽。”
張子文拋出了這句開場白后,不論小孩還是匠人們都眼睛發亮的期待著。
因為別看知軍老爺年輕,別看老爺的之乎者也不怎么地道,但關于工科以及其他多方面的腦洞,自來是相當奇妙的。
等了一下仍舊沒見張子文說話。
乃是因為張子文最近考慮的事比較多,哪怕智力清奇也有凌亂時,臥槽竟是把昨晚的備課內容層次亂了,暫時想不起來該怎么切入?
不過張子文也不糾結,隨機應變的岔開:“所謂無圖無真相,考慮到講的再多也不如實際看一遍,所以我省點口水,直接上圖。”
言罷,把提前準備的用于做實驗的許多用具拿出來,逐一擺開。
有個類似于曾經陳留縣小迷糊的小姑娘發言了,“所以圖呢?沒圖說個啥?”
“哈哈……”
導致課堂發生了哄笑。
其實相對熟悉后,許多人哪怕不知道所謂的“無圖無真相”是什么,不過根據老爺自來奇怪的語言和邏輯,看到張子文拿出那些用具來也就知道了,這場景就是“圖和真相”。
準備好后,張子文又給與那個小姑娘一些鼓勵,“羅娜表現還算不錯,知道追問‘圖去哪里了’,這說明了個問題,她的求知欲比較強,事實上這也是工科所需要的精神。值得加以鼓勵。”
小姑娘很高興,自此開始很認真的理解著張子文的話,觀看張子文在做什么,看不懂,但她很努力的試圖看懂,以便再獲得老爺的一次表揚。
接下來很簡單,張子文用之前找匠人定做的那些小東西,做了一個蒸汽實驗。
大抵是把水燒開,把大量會燙手的水蒸氣導入一個以薄鐵皮制作的杯體,又迅速把杯子按在木材定制的底座上加以密封,不讓大量冷空氣進入。
“大家注意看。”
接下來,張子文把提前準備好的冷水,澆在了存放熱蒸汽的杯體上。
“咦……”
大家發出了一些驚呼聲。
很明顯,那個比較軟的鐵皮杯體發生了萎縮變型,出現了一定程度的扭曲?
到此實驗結束了。
張子文連東西都懶得收,那是班主任四九的工作,張子文又問大家,“根據我前面強制灌輸過的知識點,這一幕你們想到了什么?”
許多人開始思考,有點感覺,但還不那么清晰。
剛剛有點迷糊,卻最專心的羅娜起身道:“回老爺話,這應該是您說的熱脹冷縮原理?”
臥槽小張都被驚到了,這小姑娘竟是大智若愚啊!
“嗯,大方向正確,還有呢,再說說還想到了什么?”張子文又問。
這當然為難她了,她再也想不出什么。
“很好,坐下注意聽。”
張子文接著道:“的確是熱脹冷縮,但記得我之前講過什么?空氣的熱脹冷縮遠比實物大的多是不是?別問為什么,反正我是官,兩張口,我規定是這樣,這就是公理。”
“所以有圖有真相。剛剛你們親眼看到了,質地比較軟的鐵皮杯子變型,不是因為它自身的熱脹冷縮,而是因為里面的熱空氣被‘冷凝’了。”
“那么鑒于出口被密封,空氣冷凝時就形成了一個局部真空,失去了對抗大氣壓的能力后,杯子必然撲街,被壓變形了,變形程度的大小,取決于真空部的大小。也就是說,咱們注入熱蒸汽的過程,冷凝的過程,密封的過程,工藝越強就損耗越小,那么這股來自洪荒的真空之力就越強!”
張子文簡單粗暴的得出了這結論,又開始故意觀察。
汗,宋人真的很聰明。
只見現場已經有不少人在用自己的嘴巴做實驗,他們把嘴密封后進行反向抽氣,然后,他們的臉頰就猶如剛剛變形的鐵皮杯子一樣縮了下去。
抽氣比較狠的那幾個最終因嘴皮密封不住,發生了比較大的對外吸力,出現了奇怪的聲音。
一但吸入空氣,根據老爺往前講的知識點,嘴巴里有了空氣,就能對抗外部氣壓,就沒了壓力。
前后交代清楚,張子文環視一圈道:“告訴我,就此有人想到什么嗎?”
大家開始思考。
有一個比較年輕、骨骼清奇的匠人忽然起身發言:“如果把老爺剛剛這些過程加以完善,加以放大。那么它進行‘冷凝時’,經過特殊管道,就能產生比較可觀的‘吸力’,就如同咱們用于礦井排水的水泵一樣?”
張子文心里微驚,注視著他許久后道:“你那個單位的?順便報上姓名?”
他急忙受寵若驚的道:“回老爺話,小的沈任飛,最早以前在惠山的礦區工作,后因沒飯吃來投奔海軍,海軍招工時,初試小的還行,就被101所雇為了長工了。”
張子文神色古怪了起來,這難道是沈家的血統天賦嗎?
雖說原理邏輯不難理解,但在這時代,在他們沒有更多經驗見識時,通過張子文的一個“冷凝空氣實驗”,他就想到了“真空壓力泵”雛形,厲害了!
“我記住你了,好個沈任飛!”
張子文微笑道,“我決定成立201所,即皇家海軍蒸汽機研究所,暫時來說你掛副所長職務,挑選十六個你認為得力的助手,立即展開你所說的水泵研發工作,再不危險的情況下,你還可以分批從少年軍請孩子們參與助理和實習。”
沈任飛險些高興的昏了過去,持續了很久,仍舊比較懵逼的樣子。
是的講這次啟蒙課程的原因,張子文要對蒸汽機項目正式立項了。
而這所謂的真空泵,實際上就是第一代蒸汽機原型。它距離高壓蒸汽機很差勁,熱效率低了不止三倍那么少。
但正因如此,限于現在的條件以及工藝,冷凝蒸汽機也比其他方案安全得多,不會發生很大事故。因為它利用的不是高壓膨脹動能,而是利用“縮”,也就是形成局部真空后來自大氣壓的動能。
過“吸”的東西,在精度不需要很高的情況下,哪怕因工藝問題出事它也不會爆,只能像剛剛張子文做的實驗“壓縮變形撲街”。
關于這些,張子文決定不搞跳躍,踏踏實實的走穩每一步,積累更多經驗,重點中的重點是:工藝。
而暫時不需要太新的概念。
譬如后世英特爾雖然被困在了14納米工藝節點達五代產品之久,號稱最尼瑪不思進取的牙膏廠,但是你敢信啊,臺積電那群勇猛精進的巴子拿出來的所謂7納米,也只能勉強和牙膏這奸賊的14納米打平手,特殊環境下(譬如高頻階段)甚至還打不過。
這真有點重劍無鋒,憑借功底就破盡天下的意味。三星棒子那華麗的5納米PPT有個卵用,招式之華麗精妙,并不能彌補功力之不足。
所以關于蒸汽機研發上,害怕步子大了扯到蛋,張子文決定放棄華麗概念,老老實實積累工藝,苦練內功。
別到時候弄的皇家海軍研究院里先進圖紙一大堆,卻沒有相匹配的工藝,連個螺絲都尼瑪造不利落,淪落到印度阿三的境界時,就不太好看了。