帝京西郊,西山腳下,“格物院”的琉璃瓦頂在晨光中閃耀著清冷的光澤。
主殿“明理堂”后方,“百工坊”區(qū)域已初具規(guī)模。
其中一座掛著“機(jī)括學(xué)堂”匾額的新建工坊內(nèi),空氣干燥,彌漫著新木料、金屬和機(jī)油混合的氣息。
寬大的工坊被分隔成數(shù)個(gè)區(qū)域:講臺(tái)區(qū)、繪圖區(qū)、拆解區(qū)、組裝區(qū)。
墻壁上懸掛著巨大的蒸汽機(jī)結(jié)構(gòu)圖、齒輪傳動(dòng)原理圖、杠桿力學(xué)示意圖。
靠墻的架子上,整齊擺放著各種金屬零件、工具、測量儀器。
此刻,數(shù)十名身著靛藍(lán)工裝、年齡不一的學(xué)員,正端坐在繪圖區(qū)的長桌前,神情專注,鴉雀無聲。
講臺(tái)上,楚惜靈一身靛藍(lán)工裝,外罩素白罩衫,烏發(fā)一絲不茍地綰在腦后,清冷的臉上無波無瀾,目光沉靜地掃過臺(tái)下學(xué)員。
“今日,講蒸汽機(jī)熱功轉(zhuǎn)換效率?!背ъ`聲音清冷平穩(wěn),穿透工坊的寂靜。
她轉(zhuǎn)身,拿起一支炭筆,在身后巨大的黑板上寫下標(biāo)題。
板書工整清晰,如同印刷。
“熱功轉(zhuǎn)換,即熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能之過程?!彼讣鈩澾^蒸汽機(jī)結(jié)構(gòu)圖上的鍋爐部分,“熱能來源燃料燃燒加熱鍋爐水吸熱汽化膨脹。”
“水蒸氣壓力推動(dòng)活塞連曲軸曲軸帶飛輪輸出機(jī)械功?!彼闹讣怆S著講解,精準(zhǔn)地落在氣缸、活塞、曲軸、飛輪的位置。
“然并非所有熱能皆可轉(zhuǎn)化為功?!彼D(zhuǎn)身,在黑板上畫出一個(gè)能量流程圖,“大部分熱能散失于煙道廢氣鍋爐散熱氣缸摩擦冷凝損失”
“故熱效率等于有用功除以輸入總熱能?!?
“提高效率途徑”她目光掃過臺(tái)下,“其一優(yōu)化鍋爐保溫減少散熱。其二改良冷凝回收余熱。其三減小摩擦精加工潤滑。其四提高蒸汽壓力溫度?!?
她每講一點(diǎn),便在黑板上列出要點(diǎn),并輔以簡圖說明。講解條理清晰,邏輯嚴(yán)密,語精煉,沒有一句廢話。學(xué)員們埋頭疾書,筆尖劃過紙張的沙沙聲是工坊內(nèi)唯一的聲響。
“現(xiàn)有初號(hào)機(jī)實(shí)測熱效率一成五?!背ъ`道,“目標(biāo)三成。如何達(dá)成?!?
她停頓片刻,目光落在前排一名年輕學(xué)員身上:“張衡?!?
被點(diǎn)名的學(xué)員立刻起身:“回楚師,學(xué)生以為,可嘗試雙層鍋爐夾層填充硅藻土隔熱。另加裝廢氣預(yù)熱器預(yù)熱進(jìn)水回收余熱?!?
“硅藻土隔熱系數(shù)幾何?!背ъ`問。
“回楚師,硅藻土導(dǎo)熱系數(shù)約零點(diǎn)零五瓦每米開爾文?!睆埡獯?。
“廢氣預(yù)熱器設(shè)計(jì)要點(diǎn)?!背ъ`追問。
“需計(jì)算廢氣流量溫度換熱面積確保預(yù)熱充分且不降低煙囪抽力?!睆埡獯?。
“善?!背ъ`微微頷首,“課后繪制雙層鍋爐及預(yù)熱器草圖。明日交。”
“是,楚師?!睆埡庾拢樕蠋е唤z興奮。
楚惜靈繼續(xù)講解其他提升效率的設(shè)想,并引導(dǎo)學(xué)員思考、提問。她雖神色清冷,但解答問題耐心細(xì)致,對(duì)于學(xué)員提出的幼稚問題,也從不斥責(zé),只是用更簡潔的語或示意圖解釋清楚。
她的課堂,如同精密的儀器,高效而有序。
午后,工坊轉(zhuǎn)入實(shí)踐區(qū)。中央的寬大工作臺(tái)上,放置著一臺(tái)拆卸下來的小型蒸汽機(jī)模型,結(jié)構(gòu)與“初號(hào)機(jī)”類似,但尺寸縮小數(shù)倍。
“現(xiàn)在拆解分析。”楚惜靈道。她走到工作臺(tái)前,拿起一把特制的內(nèi)六角扳手。
“首先拆卸氣缸蓋?!彼齽?dòng)作精準(zhǔn)而穩(wěn)定,擰下固定螺栓,取下氣缸蓋,露出內(nèi)部的活塞和連桿?!坝^察活塞環(huán)密封性。磨損即漏氣損效率。”
她將活塞取出,指著活塞環(huán)上的細(xì)微劃痕:“此為安裝不當(dāng)或材質(zhì)不均所致。需改進(jìn)工藝?!?
“其次拆卸曲軸箱?!彼^續(xù)操作,打開曲軸箱蓋,露出內(nèi)部的曲軸、連桿和飛輪?!坝^察軸承潤滑。摩擦生熱耗能?!?
她用手指沾了一點(diǎn)潤滑油,捻了捻:“油質(zhì)黏度需適配轉(zhuǎn)速溫度?!?
“再次檢查閥門。”她指向進(jìn)汽閥和排汽閥,“開合時(shí)機(jī)精度影響蒸汽利用率?!?
她一邊拆解,一邊講解每一個(gè)部件的功能、常見故障、對(duì)效率的影響以及改進(jìn)方向。動(dòng)作流暢,如同庖丁解牛,對(duì)這臺(tái)機(jī)器的結(jié)構(gòu)了如指掌。
學(xué)員們圍在工作臺(tái)周圍,屏息凝神,眼睛緊緊盯著她的每一個(gè)動(dòng)作,生怕錯(cuò)過一個(gè)細(xì)節(jié)。
“現(xiàn)在分組。”楚惜靈放下工具,“每組領(lǐng)一臺(tái)模型。按拆解順序記錄各部狀態(tài)測量關(guān)鍵尺寸分析可能缺陷提出改進(jìn)建議?!?
學(xué)員們立刻行動(dòng)起來,分組領(lǐng)取模型和工具。工坊內(nèi)響起輕微的金屬碰撞聲和低聲討論聲。楚惜靈在各組間巡視,時(shí)而駐足觀察,時(shí)而俯身指點(diǎn)。
“此處連桿軸承間隙過大需調(diào)整墊片?!彼谝唤M學(xué)員旁停下,指著他們拆開的曲軸箱。
“楚師,這墊片厚度如何計(jì)算?!睂W(xué)員問。