第五百一十六章 未曾設想的突破(第3/4頁)

而朱樹人此刻經過縝密的觀察,也看出一些門道了,他發現,羅伯特·胡克按他前些年提出的要求、造出來的這玩意兒,雖然不能說就是紐科門蒸汽機,但也具有幾個非常重要的共性。反正絕對是不能算作瓦特式蒸汽機的。

如此一算,歷史上的紐科門蒸汽機1705年誕生,現在的胡克蒸汽機提前到1677年,其實也就提前了28年而已,完全不算多。

考慮到大明的工業基礎在材料學方面有了那麽多進步,還做了那麽多設計標準化方面的打基礎工作,還給了胡克充足的資源,以舉國體制讓他研發了四五年,提前這28年非常合理。

畢竟平行時空的紐科門可沒那麽多資源,人家都是花自己的錢研究的。如今的胡克,花的可是大明內務府的錢,那財力物力根本不在一個數量級上,可說是天壤之別。

而朱樹人之所以判斷出胡克蒸汽機更接近紐科門而非瓦特,是因為他發現了胡克這個機器,並不存在瓦特蒸汽機的一個重要特征——它並沒有蒸汽冷凝回收裝置。

而恰恰是這個裝置,代表了瓦特優於此前蒸汽機的決定性差異,讓瓦特的蒸汽機至少比紐科門熱效率提高了三四倍之多。

這玩意兒用術語說,外行人不一定聽得懂,但舉個通俗的例子,一句話就能聽懂——

紐科門和更早的蒸汽動力裝置,有一個極大的浪費,那就是他們都得把水從常溫燒到一百攝氏度,然後沸騰形成蒸汽壓力,把蒸汽壓力噴出去做功。

而這些蒸汽只做了一次功之後,一旦氣壓下降、失去了動力,也就直接排放到外部空氣中了。那些蒸汽在失去壓力後,重新冷凝成水,這時其實仍然有大約80度到90度的水溫,雖然沒開,但也算是很熱的水。

而這些水直接就排到空氣中浪費掉,重新又從20多度的室溫涼水開始燒水、再燒開、再做功、再排掉……那熱量的浪費就非常巨大。

因為這就相當於把水從20度燒到90度的這70度溫差的熱能,都被浪費掉了。最後做功的,只是90度到110度那一段溫差的能量。

而瓦特的蒸汽機,一個重要思路就是“把做功後稍稍冷卻、失去動力重新液化的冷凝水,通過冷凝銅管重新收集,循環送回鍋爐再燒一次,反復沸騰”。

這些水被收回來時,依然保持在至少80多度到90度的高溫,畢竟是剛剛從蒸汽變回液態的水。而再把90度的水回爐燒開繼續做功,那效率就比從20度開始燒水效率高得多了。

紐科門蒸汽機每做一次功,都要把涼水從20度燒到110度以上的水蒸氣,而瓦特蒸汽機只要從90度的回收熱水開始燒。

一下子節省了多燒70度溫差的熱能,那燃料做功的熱效率可不就陡然提升了三五倍麽?

前者是“爆炒肉”,後者是“回鍋肉”。

朱樹人其實也完全不懂怎麽造機器,怎麽實現這個目標。但他好歹熟讀歷史,知道這裏面的節能邏輯、進步方向。

所以,他也就可以直接很光棍地扮演那個只動嘴的角色。

他反復觀察了許久,醞釀著措辭,終於對胡克開口點撥、下達新的命令:

“你這些水,燒開了之後變成蒸汽噴進氣缸,推一次活塞做完功,能量下降就降溫成水霧了,然後從廢氣排氣口直接噴出去。

但這些‘水霧’哪怕已經低於100度,但至少80多度還是有的吧?總比你冷水鍋爐裏待煮的20多度室溫水熱得多。

你就不能想想辦法,在廢氣排氣口弄個搜集裝置,把這些至少80多度的‘水霧’重新搜集回來,灌回鍋爐裏繼續燒?那不比你從頭開始燒冷水省燃料?”

胡克聞言一怔,隨後內心掀起一陣軒然大波。

攝政王殿下這是什麽洞察力?剛才教他弄個冷啟動的搖柄把手,已經讓他覺得神來之筆了。此刻居然還能觀察一會兒鍋爐的廢氣排放,就悟出該加個“廢氣中的水霧熱能回收裝置”、把熱水重新循環煮?

胡克畢竟是鉆研這玩意兒好幾年了,所以立刻領會了其中精髓。他意識到,這事兒要是做成了,不但燃料熱量的利用率能提高好幾倍,關鍵是蒸汽機的用水量也能節約好幾倍。

因為做完功變涼的水霧又收集回來了嘛,往鍋爐裏添冷水的頻次也能降低好幾倍。這種變化,在陸地上水資源豐富的地區,或許差異不大,但是如果在淡水補充不便的地方,那絕對是質變。

舉個最簡單的例子,在沒有做功後水霧回收裝置的情況下,蒸汽機永遠不可能用於海船的航行動力。因為你不可以讓鍋爐燒海水,而海上根本沒法補充淡水資源,

要是現在這樣燒開一次就把廢霧排放掉,未來的蒸汽機船就算把全部運力用來運水和煤,怕是也開不出一百裏就把水和煤燒光了。