第260章 水燃燒技術
崇禎5年7月,山東黃縣馬家莊內。
馬如龍終於回到了馬家莊,一前一後,整整在外邊浪了一年。
和一群老婆,訴說相思之苦后,馬如龍再次跑到了自己的精密實驗室。.jj.br>
這一忙乎,就一直忙乎到了12月份。
一方面發佈命令,讓旋翼飛行大隊,延續執行去年的《天災》計劃。
加大今年的在歐羅巴大陸和大毛的轟炸釋放燃燒彈的力度。
另一方面,馬如龍也要去指導工匠,根據他的設計加緊製造,
12500匹馬力的蒸汽輪機。
蒸汽輪機由於結構複雜,一般應用於大功率的動力設備上。
如航母,不管常規動力還是核動力,本質上都是燒開水。
利用熱蒸汽,驅動蒸汽輪機運轉,進而驅動航母前行。
而馬如龍造船廠內,正在製造的是8000噸級的散貨船。
最近一年,馬家莊的鋼鐵工坊,根據合金鋼的指導手冊,已經煉出了不少合金。
這次8000噸的散貨船,就是要用到這些合金龍骨。
而動力就是馬如龍指導製造的12500匹馬力的蒸汽輪機。
蒸汽輪機,簡單看就是由鍋爐和汽輪機組成。
而馬如龍現在,正忙着製造的鍋爐,是一種利用水燃燒技術的鍋爐。
水燃燒技術,是前世的華夏,在21世紀30年,發明的技術。
水燃燒技術不是,單純的的燒水。
而是利用高溫下,快速將水中的氫氧分離。
達到氫氣、氧氣和基礎碳化合物一起燃燒,同時大大助燃的效果。
加水助燃鍋爐的核心還是,用作高溫催化反應的合金。
通過鍋爐底火,不停的將那高溫合金加熱,最終將合金的溫度加熱到1500度附近。
當水接觸1500度高溫合金時,鐵合金中的電子,會迅速脫離激發氫氧分離。
同時水中的電子也會補充到鐵合金中。
而生成的氫氣和氧氣迅速在鍋里燃燒,進一步釋放熱能。
而鍋爐通過水燃燒技術,可以節省近一半的燃料。
當然水沒算進去,否則熱效率反而還下降了許多,畢竟氫氧分離就吸收了不少能量。
馬如龍作這個水燃燒鍋爐,就是給12500馬力的蒸汽輪機使用的。
畢竟蒸汽輪機的熱效率也就在30多些,現在加上水燃燒技術,
需要的重油就能節省不少,接近一半。
這就大大提升了,航行距離。
忙完水燃燒重油,蒸氣輪機的製造,馬如龍就在各個工坊內視察起來了。
當進入機器維修工坊,馬如龍發現這裏有許多發動機的是拆開,等待維修。
走近一看原來幾乎都是,氣缸積碳磨損問題。
稍作沉思,馬如龍回到自己的辦公室內,開始了重新設計。
第一個是治標的方法,能夠減輕積碳,大幅度延長發動機壽命,
這也是主要針對老一批的發動機,畢竟當時的鋼鐵質量,不如現在的合金。
其實東西也很簡單,在發動機排煙道上,加一個小號銅水箱,
發動機運轉,尾氣裏面的溫度高達4,5百度,
被動加熱水后達到,讓水蒸汽通過管道,順着吸氣口和空氣一起進入點火室中。
發動機的作用,就是將燃料燃燒時的熱能轉化為機械能,從而輸出動力。
能量的轉換,是通過反覆進行“進氣——壓縮——做功——排氣”四個連續過程來實現的,
每進行一次這樣的連續過程,就是一個工作循環。
在每一次進行這樣的連續過程中,可燃混合氣被壓縮至燃燒室內,
或通過火花塞產生高壓電火花或通過壓燃,引燃被壓縮的可燃混合氣。
爆燃氣體必然會使,氣缸內的溫度和壓力急劇升高,(瞬時溫度會超過1300攝氏度)。
最後利用燃燒氣體的膨脹壓力推動活塞做功,最後通過連桿使曲軸旋轉,而形成持續動力。
馬如龍要做的就是,改變進入發動機燃燒室內的空氣成分。
正常情況,進入氣缸的都是純空氣。即氮氣佔78%(約4/5),氧氣佔21%(約1/5),
稀有氣體(也叫惰性氣體包括氦、氖、氬、氪、氙、氡等)佔0.94%,
二氧化碳佔0.03%,水蒸氣、其它氣體及雜質佔0.03%。
而馬如龍新的裝置,進入發動機的高壓蒸汽佔比會在0.1%~0.3%之間。
當發動機低轉速時,通過吸氣口進入的水蒸氣,較少。
當發動機轉速高時,尾氣溫度自然也會更高,
溫度更高,意味着,蒸汽氣體的壓力也就更大,噴出的水蒸氣也就會更多。
最後通過吸氣口進入的水蒸氣也會大增。
而水蒸氣進入,高溫氣缸中,也會在高溫下爆燃,
和燃油形成碳氫化合物和氧氣。
最後參與燃燒。
雖然提升動力不明顯,但是由於燃燒更加充分,自然不容易積碳。
馬如龍,這麼做自然就是為了解決積碳問題,從而讓發動機可以正常運行的更久。
當然那是針對老式的燃油技術,
現在新的發動機,馬如龍重新設計,添加了一個小的機械式乳化裝置。
燃油在進入噴嘴前,先進入機械乳化裝置。
這個裝置內會把蒸餾水和燃油進行混合,機械乳化。
當機器轉速是正常的怠速400轉時,油水比例是97%:3%,
乳化裝置的體積很小,就是保證乳化好的油會在三分鐘內消耗掉。
因為乳化油在15分鐘以上的擱置,會造成油水分離。
而隨着發動機油門加大,轉速提高,乳化器內的油水比例也會逐步變化,
從最開始的油水比例是97%:3%,慢慢會隨着轉速被動的,調整到最高的90%:10%。
同樣含水的乳化油,高壓噴霧,會在氣缸壓縮爆燃。
由於氫氧燃燒值更高,同時額外的氧氣也會,
為發動機缸帶來更充分的燃燒,所以氣缸內就不會再存在積碳。
同樣發動機也會提高5%~15%附近的動力,同時油耗會下降5%~10%。
當然馬如龍是不會在意那10%附近的油耗節約,除非是那艘8000噸的遠洋干散貨船。
那即使下降10%,也是不少的錢。