第260章 水燃烧技术
崇祯5年7月,山东黄县马家庄内。
马如龙终于回到了马家庄,一前一后,整整在外边浪了一年。
和一群老婆,诉说相思之苦后,马如龙再次跑到了自己的精密实验室。.jj.br>
这一忙乎,就一直忙乎到了12月份。
一方面发布命令,让旋翼飞行大队,延续执行去年的《天灾》计划。
加大今年的在欧罗巴大陆和大毛的轰炸释放燃烧弹的力度。
另一方面,马如龙也要去指导工匠,根据他的设计加紧制造,
12500匹马力的蒸汽轮机。
蒸汽轮机由于结构复杂,一般应用于大功率的动力设备上。
如航母,不管常规动力还是核动力,本质上都是烧开水。
利用热蒸汽,驱动蒸汽轮机运转,进而驱动航母前行。
而马如龙造船厂内,正在制造的是8000吨级的散货船。
最近一年,马家庄的钢铁工坊,根据合金钢的指导手册,已经炼出了不少合金。
这次8000吨的散货船,就是要用到这些合金龙骨。
而动力就是马如龙指导制造的12500匹马力的蒸汽轮机。
蒸汽轮机,简单看就是由锅炉和汽轮机组成。
而马如龙现在,正忙着制造的锅炉,是一种利用水燃烧技术的锅炉。
水燃烧技术,是前世的华夏,在21世纪30年,发明的技术。
水燃烧技术不是,单纯的的烧水。
而是利用高温下,快速将水中的氢氧分离。
达到氢气、氧气和基础碳化合物一起燃烧,同时大大助燃的效果。
加水助燃锅炉的核心还是,用作高温催化反应的合金。
通过锅炉底火,不停的将那高温合金加热,最终将合金的温度加热到1500度附近。
当水接触1500度高温合金时,铁合金中的电子,会迅速脱离激发氢氧分离。
同时水中的电子也会补充到铁合金中。
而生成的氢气和氧气迅速在锅里燃烧,进一步释放热能。
而锅炉通过水燃烧技术,可以节省近一半的燃料。
当然水没算进去,否则热效率反而还下降了许多,毕竟氢氧分离就吸收了不少能量。
马如龙作这个水燃烧锅炉,就是给12500马力的蒸汽轮机使用的。
毕竟蒸汽轮机的热效率也就在30多些,现在加上水燃烧技术,
需要的重油就能节省不少,接近一半。
这就大大提升了,航行距离。
忙完水燃烧重油,蒸气轮机的制造,马如龙就在各个工坊内视察起来了。
当进入机器维修工坊,马如龙发现这里有许多发动机的是拆开,等待维修。
走近一看原来几乎都是,气缸积碳磨损问题。
稍作沉思,马如龙回到自己的办公室内,开始了重新设计。
第一个是治标的方法,能够减轻积碳,大幅度延长发动机寿命,
这也是主要针对老一批的发动机,毕竟当时的钢铁质量,不如现在的合金。
其实东西也很简单,在发动机排烟道上,加一个小号铜水箱,
发动机运转,尾气里面的温度高达4,5百度,
被动加热水后达到,让水蒸汽通过管道,顺着吸气口和空气一起进入点火室中。
发动机的作用,就是将燃料燃烧时的热能转化为机械能,从而输出动力。
能量的转换,是通过反复进行“进气——压缩——做功——排气”四个连续过程来实现的,
每进行一次这样的连续过程,就是一个工作循环。
在每一次进行这样的连续过程中,可燃混合气被压缩至燃烧室内,
或通过火花塞产生高压电火花或通过压燃,引燃被压缩的可燃混合气。
爆燃气体必然会使,气缸内的温度和压力急剧升高,(瞬时温度会超过1300摄氏度)。
最后利用燃烧气体的膨胀压力推动活塞做功,最后通过连杆使曲轴旋转,而形成持续动力。
马如龙要做的就是,改变进入发动机燃烧室内的空气成分。
正常情况,进入气缸的都是纯空气。即氮气占78%(约4/5),氧气占21%(约1/5),
稀有气体(也叫惰性气体包括氦、氖、氩、氪、氙、氡等)占0.94%,
二氧化碳占0.03%,水蒸气、其它气体及杂质占0.03%。
而马如龙新的装置,进入发动机的高压蒸汽占比会在0.1%~0.3%之间。
当发动机低转速时,通过吸气口进入的水蒸气,较少。
当发动机转速高时,尾气温度自然也会更高,
温度更高,意味着,蒸汽气体的压力也就更大,喷出的水蒸气也就会更多。
最后通过吸气口进入的水蒸气也会大增。
而水蒸气进入,高温气缸中,也会在高温下爆燃,
和燃油形成碳氢化合物和氧气。
最后参与燃烧。
虽然提升动力不明显,但是由于燃烧更加充分,自然不容易积碳。
马如龙,这么做自然就是为了解决积碳问题,从而让发动机可以正常运行的更久。
当然那是针对老式的燃油技术,
现在新的发动机,马如龙重新设计,添加了一个小的机械式乳化装置。
燃油在进入喷嘴前,先进入机械乳化装置。
这个装置内会把蒸馏水和燃油进行混合,机械乳化。
当机器转速是正常的怠速400转时,油水比例是97%:3%,
乳化装置的体积很小,就是保证乳化好的油会在三分钟内消耗掉。
因为乳化油在15分钟以上的搁置,会造成油水分离。
而随着发动机油门加大,转速提高,乳化器内的油水比例也会逐步变化,
从最开始的油水比例是97%:3%,慢慢会随着转速被动的,调整到最高的90%:10%。
同样含水的乳化油,高压喷雾,会在气缸压缩爆燃。
由于氢氧燃烧值更高,同时额外的氧气也会,
为发动机缸带来更充分的燃烧,所以气缸内就不会再存在积碳。
同样发动机也会提高5%~15%附近的动力,同时油耗会下降5%~10%。
当然马如龙是不会在意那10%附近的油耗节约,除非是那艘8000吨的远洋干散货船。
那即使下降10%,也是不少的钱。