梦想新世界 271动力问题

271动力问题

目前的机械加工规模还不算大，勉强能够维持下去，将来生产扩大之后，就必须寻找更加合适的动力来源才行。

章泽天也曾经想过穿越动力之王——蒸汽机的问题。但是蒸汽机真的不像小说里面写的那样，随便找几个铁匠敲敲打打就能弄出来。材料、加工工艺、甚至燃料煤和所用的水，都是限制蒸汽机发展的瓶颈。可以说，蒸汽机是一个工业体系综合实力的最终体现，而不是像火炮这样简单笨拙的东西，他们章家庄目前的发展程度，距离蒸汽机的产生还有很长的路要走。

在章泽天的设想之中，要想造出来具有实用性的蒸汽机，至少需要十年以上的时间。这还是发展顺利，不能遭受大的挫折的情况下最理想结果，万一中间受到比较严重的冲击或限制，时间还会更长。

他已经把蒸汽机的设想在技校教学和工厂里面提了出来，并为可行的设计方案提出了高达1000两白银的赏格。他要求的只是他能够基本认可的设计方案，并没有提出样机制造的要求。至少从目前来看，在整个章家庄的体系之中，除了他之外，其他人根本没有制造出蒸汽机样机的能力。

既然没有蒸汽机，他的目光只能集中到另一个穿越动力来源——水力上面了。

青岛附近没有能够提供比较稳定动力的大河，但是替代河流的办法有没有呢？比如说修建水库，然后利用水库造成的水位落差提供动力是否可行？

这个办法好像也不是那么靠谱。他这里能够利用的河流只有枯水河，而枯水河的水量太小，再减掉沿途的灌溉用水之后，剩余的水量根本支撑不起来水库的蓄水。

当然，可以把水库建在章家庄灌溉区的上游，便能够解决动力用水与灌溉之间的矛盾。只是限于水力只能就近提供动力的特性，他们就只能把目前已经在港口附近初具规模的工业区搬迁到水库附近去，这不是扯呢吗？管理和运输方面的问题姑且不谈，光是安全问题就没法解决。要知道，登莱兵变可一直像一把达摩右键利斯之剑一般悬在章泽天的心里，天知道哪天就会给他来一个乱兵围城，将他的一切心血都毁于一旦。

进一步替代的办法倒也不是没有，还有两个备选的方案可以考虑。

第一个就是在港口附近修建一座水位比较高的水库，不考虑水源的问题，而采用不太稳定的风力来提水进入水库，为水库蓄水。如此一来，就能够把不太稳定的风力转化为相对稳定得多的水力，从而满足生产的需要。

水库建设和风车提水设施都是大工程，但总归是一个解决问题的办法。水库使用海水，还可以有效减少冬季结冰的问题，提高水库的年度利用率。以后随着水库里面水的不断蒸发，咸度还可能会提高，将来达到冬天完全不封冻也不是不可能。

青岛沿海多山，选择能够满足使用要求的水库建设地点还是有可能的。将来只要挖掘一条流过工业区的运河，就能够基本满足初期生产动力的需要。

将来生产扩大了，水库无法满足动力需求的时候，不过到那时蒸汽机或电力设施可能都已经造出来了，这水库也可以寿终正寝了。

另外的一个选择是利用潮汐力。找一处封闭性比较好的海湾，封闭起来拦截潮水，等退潮之后把高位的潮水逐步放出，便可以作为持续动力使用。

这样利用潮汐力，可以省去人工提水的步骤，而且一次性蓄能比较多，算是它的优越性。

只不过这个办法可以获利的水位高度有限，要想通过运河输送到各个工厂恐怕难度会比较大，而且适合进行拦截的海湾也不好找，操作难度恐怕会比风车提水的水库更大。

章泽天记得后世在青岛附近好像就有利用潮汐能发电的例子，只是发电对周边环境的要求比开凿人工运河直接输送水流要低许多，其选址和建造的难度与章泽天需要的直接用水流输出机械能的设施便容易多了。

当然，也可以考虑设计一个喇叭口形状的逐渐变窄变浅的缓坡形集潮口，让潮水或浪涌依靠惯性作用冲上更高的水库，就像是海啸的近岸效应一般，从而使集潮水库的水位得到进一步的提高，以方便利用。

但是那需要更加细致的计算和试验，才能设计出合理的集潮口的形状和设计强度，而且需要投入的工程量也会变得更加巨大，到底什么时候能够确定设计方案，什么时候能够完工还完全是未知数。

其实风车提水的水库在初步选址之后，同样需要通过试验和计算来确定最终设计施工方案，以及最终的工程量，同样不是一朝一夕之间能够实现的。

最令章泽天感到无奈的是，他自己的数学能力基本处于后世高中的水平，就连微积分都被他还给当年的老师们了，进行复杂的力学计算对他来说几乎就是无法完成的挑战。更加悲剧的是，他自己已经是整个章家庄数学能力最强的人了，没有之一。

好吧，这个问题似乎可以暂时放一放，还是先考虑一下如何改进现在的风车，让风车输出的动力更平稳一些。这件事也不是那么容易，不过风车总归是一个比较小的设备，还是有试验的余地的，不像那些水库水坝之类的大型设施，建设之后就是一锤子的买卖，完全没有修改的余地。

能够将时快时慢的风力变得平稳的办法应该有很多，虽然章泽天前世时并没有接触过类似的机械，但是简单一想就能想到好几种。比如说在风车的扇页上增加调节机构，让扇页的迎风角随着风力而变化，从而改变风力的利用率，使其转速趋于稳定。这种机构还可以进一步加以利用，当风力超过某个警戒数值的时候，将扇页完全收起来，以避免风车在强风中受损。

也可以考虑在传动机构里面增加一套变速机构，根据风车转速的变化进行加速或减速传动，使传动主轴基本实现匀速转动。当然，这种变化仍旧会因为风车为传动系统输入的功率变化而影响到其输出功率，进而影响到动力的平稳性，但总比完全没有调节强。