作者:凡鱼忘机
大师之魂瞬间回归,班大师又变回了那个雷厉风行、一丝不苟的大匠。
弟子们应诺,各自忙碌起来,只是每个人的眼中,都多了之前未曾有过的、仿佛被那电光点燃的火种。
高月走到李胜面前,深深一礼。
“巨子,弟子今日方知,何为‘开眼界’。这电学之道,是探究天地之理,更是造福众生之术。弟子定当刻苦学习,不负巨子与班大师期望。”
李胜扶起她,温言道。
“你有此心,便是最好。原理手稿你与班大师共同研习,若有不明,随时可来问我。理论与实践相结合,进步方能最快。”
他顿了顿,看向那又重新开始以较低速度运转的发电机,以及被小心取下的灯泡。
“这第一盏灯,便留在这里,作为纪念,也作为我们起步的坐标。接下来,我们要做的,是让第二盏、第三盏灯,变得越来越实用。”
“是!”
高月眼中闪烁着坚定的光芒。
李胜知道,电力的火种,不仅在玻璃泡中点亮了,更在这些墨家精英的心中,真正地、不可逆转地燃烧了起来。
照亮山洞的,是那微弱却稳定的电光;而照亮未来的,将是这群被新知识、新愿景所驱动的人。
他步出洞穴,将身后的喧嚣、水声与那刚刚诞生的光明留在原地。
山腹之外,洞厅之内,机关城的穹顶因丁达尔效应射下几道光柱,此刻正是午后。
天光透过巧妙的设计,折射系统洒下,柔和地照亮着这座奇迹之城。
李胜抬头,仿佛能透过厚重的岩层,看到外面真实的天空。
他知道,在不久的未来,人类自己点亮的“星辰”,将在这片大地上,次第亮起。
第236章 少女情怀
时光如机关城外的瀑布流水,奔涌向前,不舍昼夜。
一个月的光阴,在紧张而有序的忙碌中悄然而逝。
瀑布动力洞穴已然成为机关城新的“心脏”之一,被划为核心试验区。
原先孤零零的两台发电机旁,已经多了三台明显更粗犷、体积也更大的新家伙。
磁铁经过了反复淬炼和拼合,磁性更强;电枢上的铜线圈绕得更加致密整齐,用的铜线纯度也更高。
用班大师的玩笑话来说,这哪里是用水来发电,分明是用钱来发电才对。
当然,在这一个月里班大师他们的实验并非一帆风顺。
班大师站在一处新开辟的石制高台上,俯瞰着下方经过大规模改造的水力系统。
他的脸上带着专注的沉思,胡须梳理得整齐,沾着些微水汽。
作为墨家机关术的集大成者,玩水,他是真正的行家。
“天然瀑布水量虽丰,但随季节和天气,总有细微变化,且水流冲击水轮的力量不够集中,导致转速不稳,这才是电压波动的根源。”
他对身边的高月解释道,手指着下方。
原本直接利用瀑布冲刷水轮的方式已被改变。
班大师指挥弟子,在上游巧妙地利用岩壁和人工垒砌的石坝,建造了数个串联的蓄水池。
通过精巧的闸门系统,可以调节流入主水渠的水量,更重要的是,他设计了一个逐渐收窄的“水压增强管道”,将蓄积的水流以更高的压力、更稳定的流量喷射在主水轮的叶片上。
水轮转动得更加有力,也更加平稳。
带动发电机的皮带传动系统,也换成了更精准的齿轮组。
“看,现在水轮的转速,比之前平均提升了四成,波动也小了许多。”
班大师语气中带着工程师的满意。
但随即,他的眉头又微微蹙起。
“不过……还是不够。你看电压计(李胜指导下制作的简易指针式电压表)的指针,仍有小幅摆动。水压虽稳,但水流中不可避免的紊流……还是会反映到这转速上,进而影响发电的平稳。”
他指着试验台方向,那里连接着一盏测试用的电灯。
灯光确实比之前明亮稳定了许多,但若仔细观察,仍能察觉其亮度有明显的明暗变化。
“这种波动,对灯丝寿命损害很大,第七号改进灯只撑了不到四个时辰,比预期短。若是将来驱动更精密的电动机,这种不平稳的动力输出,恐怕会成问题。”
班大师转向高月。
“月儿丫头,记录都全吗?”
“都记下了,班大师。”
高月手中拿着厚厚的记录册。
“三号改进发电机在现有水压下的输出电压波动范围、对应灯丝寿命,还有小型试验电动机在不同电压波动下的转速稳定性数据,都记下了。数据显示,单纯靠水力调节,难以完全消除这种周期性扰动。”
班大师捋着胡须,沉吟片刻。
“老夫能想到的机械稳速法子,差不多都用上了。蓄水调压,已是利用地势之便的极致……”
他摇了摇头,目光清明,并无焦躁。
“月儿,你去将目前的情况和这些数据,详细禀报巨子,听听他的见解。”
“是,班大师。”
高月合上册子,利落地转身离去。
核心大厅旁的静室,李胜听完了高月的汇报,又仔细看了她带来的数据记录。
“班大师的思路很对,从源头入手,稳定水压,这是治本之法之一。”
李胜赞许道。
“但机械系统固有的惯性、摩擦、间隙,确实会引入难以彻底消除的波动。”
他略一思索,伸出一根手指。
“第一个方案,仍在机械范畴内。可在发电机转轴上加装数个沉重的飞轮。”
“飞轮?”
高月疑惑。
“对,一个质量较大的轮盘。利用它的惯性。”
李胜用手比划着。
“当水流推力瞬时增大,试图让转轴加速时,沉重的飞轮因其惯性,会‘拖住’加速的趋势,将这部分多余的能量暂时储存为自身的旋转动能;当水流推力瞬时减弱时,飞轮储存的动能又会释放出来,‘推动’转轴继续保持原有转速。如此,便能缓冲掉大部分周期性的转速波动,起到稳速的作用。设计得当的飞轮,其惯性质量、安装位置,都需要仔细计算。”
高月眼睛一亮,立刻理解了其中原理。
“就像大铁锤统领挥舞重锤时,一旦抡起来,想要突然改变轨迹就很难,因为重锤的惯性很大?”
“很接近的比喻。”
李胜微笑点头。
“此乃机械稳速。”
他接着伸出第二根手指。
“第二个方案,则跳出机械,从电本身入手。既然发电机输出的电流电压有波动,我们可否在输出端,加上一个东西,能将波动抚平?”
“抚平……电的波动?”
高月努力想象。
“手稿中,我提到过电容的概念,你可还记得?”
李胜提醒。
高月稍加回忆,立刻点头。
“记得!手稿中说,电容由两个导体极板和中间的绝缘介质构成,能够储存电荷。充电时,电压逐渐上升;放电时,电压逐渐下降……”
“正是。”
李胜接过话头。
“如果我们选取合适的电容,将其并联在发电机的输出端。当电压瞬时偏高时,电容吸收一部分电荷,使电压上升变缓;当电压瞬时偏低时,电容释放储存的电荷,弥补电压的下降。如此一来,输出到电灯或电动机的电压,就会平稳许多。这叫做滤波,或者稳压。”
他顿了顿,补充道。
“手稿里提到的‘电解质电容’的简易制作方法,虽然容量和耐压有限,但用于初步试验和原理验证,应已足够。班大师一看便知如何尝试。”
高月听得心驰神往。
机械的惯性缓冲,电气的电荷吞吐,两种思路,却都指向同一个目标——稳定。
她心中对李胜的崇敬更深,师父总能从不同层面提出精妙的解决方案。
“弟子明白了!我这就将师父的两个方案告诉班大师!”
“去吧。告诉班大师,机械飞轮与电路电容,可并行尝试。”
李胜吩咐道。
高月匆匆返回动力洞穴,将李胜的话原原本本转达。
班大师听完,先是凝神思索飞轮之策。
“惯性稳速……妙!此乃借天地物理之常性,化弊为利!老夫之前只想着如何消除扰动源,却未曾想如何利用扰动本身蕴含的能量来回调剂!巨子此计,颇合我墨家‘因势利导’之机巧!”
接着,听到电容稳压之策时,他猛地一拍额头,眼中迸发出恍然大悟的光芒。
“哎呀!老夫愚钝!只顾钻研如何发出更稳的‘电’,却忘了可以在‘电’发出之后,再给它‘打磨’平整!这电容……储存电荷,吞吐调剂……岂不是为这看不见摸不着的‘电’,专门打造的一个‘小蓄水池’?与老夫在上游修建的物理蓄水池,有异曲同工之妙啊!”
他快步走到工作台,翻出李胜的手稿,迅速找到关于电容,特别是电解质电容制作的那几页。
“两极板……电解质溶液或糊状物……绝缘介质……材料易得,工艺也不复杂!月儿,快,召集人手,我们先按手稿试制几个不同规格的电容!同时,让铸造间按我们算好的尺寸和重量,打造飞轮试件!”
班大师的声音里充满了豁然开朗的兴奋和急切,但仍然条理清晰,指挥若定。
之前的些许困扰已被彻底扫空,取而代之的是明确了前进方向后的笃定与干劲。
洞穴中的研究,在李胜的点拨下,进入了更深层次的“稳定化”攻关阶段。
飞轮的图纸在绘制,电容的第一个试验品在浸泡电解质。