第五百一十六章 未曾设想的突破(第3/4页)

而朱树人此刻经过缜密的观察,也看出一些门道了,他发现,罗伯特·胡克按他前些年提出的要求、造出来的这玩意儿,虽然不能说就是纽科门蒸汽机,但也具有几个非常重要的共性。反正绝对是不能算作瓦特式蒸汽机的。

如此一算,历史上的纽科门蒸汽机1705年诞生,现在的胡克蒸汽机提前到1677年,其实也就提前了28年而已,完全不算多。

考虑到大明的工业基础在材料学方面有了那么多进步,还做了那么多设计标准化方面的打基础工作,还给了胡克充足的资源,以举国体制让他研发了四五年,提前这28年非常合理。

毕竟平行时空的纽科门可没那么多资源,人家都是花自己的钱研究的。如今的胡克,花的可是大明内务府的钱,那财力物力根本不在一个数量级上,可说是天壤之别。

而朱树人之所以判断出胡克蒸汽机更接近纽科门而非瓦特,是因为他发现了胡克这个机器,并不存在瓦特蒸汽机的一个重要特征——它并没有蒸汽冷凝回收装置。

而恰恰是这个装置,代表了瓦特优于此前蒸汽机的决定性差异,让瓦特的蒸汽机至少比纽科门热效率提高了三四倍之多。

这玩意儿用术语说,外行人不一定听得懂,但举个通俗的例子,一句话就能听懂——

纽科门和更早的蒸汽动力装置,有一个极大的浪费,那就是他们都得把水从常温烧到一百摄氏度,然后沸腾形成蒸汽压力,把蒸汽压力喷出去做功。

而这些蒸汽只做了一次功之后,一旦气压下降、失去了动力,也就直接排放到外部空气中了。那些蒸汽在失去压力后,重新冷凝成水,这时其实仍然有大约80度到90度的水温,虽然没开,但也算是很热的水。

而这些水直接就排到空气中浪费掉,重新又从20多度的室温凉水开始烧水、再烧开、再做功、再排掉……那热量的浪费就非常巨大。

因为这就相当于把水从20度烧到90度的这70度温差的热能,都被浪费掉了。最后做功的,只是90度到110度那一段温差的能量。

而瓦特的蒸汽机,一个重要思路就是“把做功后稍稍冷却、失去动力重新液化的冷凝水,通过冷凝铜管重新收集,循环送回锅炉再烧一次,反复沸腾”。

这些水被收回来时,依然保持在至少80多度到90度的高温,毕竟是刚刚从蒸汽变回液态的水。而再把90度的水回炉烧开继续做功,那效率就比从20度开始烧水效率高得多了。

纽科门蒸汽机每做一次功,都要把凉水从20度烧到110度以上的水蒸气,而瓦特蒸汽机只要从90度的回收热水开始烧。

一下子节省了多烧70度温差的热能,那燃料做功的热效率可不就陡然提升了三五倍么?

前者是“爆炒肉”,后者是“回锅肉”。

朱树人其实也完全不懂怎么造机器,怎么实现这个目标。但他好歹熟读历史,知道这里面的节能逻辑、进步方向。

所以,他也就可以直接很光棍地扮演那个只动嘴的角色。

他反复观察了许久,酝酿着措辞,终于对胡克开口点拨、下达新的命令:

“你这些水,烧开了之后变成蒸汽喷进气缸,推一次活塞做完功,能量下降就降温成水雾了,然后从废气排气口直接喷出去。

但这些‘水雾’哪怕已经低于100度,但至少80多度还是有的吧?总比你冷水锅炉里待煮的20多度室温水热得多。

你就不能想想办法,在废气排气口弄个搜集装置,把这些至少80多度的‘水雾’重新搜集回来,灌回锅炉里继续烧?那不比你从头开始烧冷水省燃料?”

胡克闻言一怔,随后内心掀起一阵轩然大波。

摄政王殿下这是什么洞察力?刚才教他弄个冷启动的摇柄把手,已经让他觉得神来之笔了。此刻居然还能观察一会儿锅炉的废气排放,就悟出该加个“废气中的水雾热能回收装置”、把热水重新循环煮?

胡克毕竟是钻研这玩意儿好几年了,所以立刻领会了其中精髓。他意识到,这事儿要是做成了,不但燃料热量的利用率能提高好几倍,关键是蒸汽机的用水量也能节约好几倍。

因为做完功变凉的水雾又收集回来了嘛,往锅炉里添冷水的频次也能降低好几倍。这种变化,在陆地上水资源丰富的地区,或许差异不大,但是如果在淡水补充不便的地方,那绝对是质变。

举个最简单的例子,在没有做功后水雾回收装置的情况下,蒸汽机永远不可能用于海船的航行动力。因为你不可以让锅炉烧海水,而海上根本没法补充淡水资源,

要是现在这样烧开一次就把废雾排放掉,未来的蒸汽机船就算把全部运力用来运水和煤,怕是也开不出一百里就把水和煤烧光了。