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开艘航母去抗日-第191部分
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“输电电压越高,对绝缘外套的要求也就越高,绝缘外套一般是橡胶或者塑料,我们不是还没有有机工业吗,那我们怎么造绝缘外套?”
林远说道:“既然我们没有造绝缘外套的材料,就算是低电压的电缆,我们也造不出来啊!”
邱贤无奈地点了点头,林远说道:“我们输电的距离不算远,不如把北京舰上的备用电缆先拿过来用。”
邱贤说道:“不可能,北京舰上的电缆没有能够满足电弧炉使用要求的。”
众人一片沉默,难道这电缆,就造不出来了吗?
林远说道:“我有一个办法,不妨一试,使用这个方法,我们不用绝缘层,一样可以造电缆。”
第332章飞机发电
众人都是一愣,邱贤眼睛一亮,问道:“你说的是无损耗管道传输技术吗?这种技术在发电端安装一种设备——电子加速器,它能够把电流以电子的形式加速输送到用电端,然后在用电端安装一种电子减速器,再把电子流转变电流,在我们的那个时代,全世界五分之一的电能都消耗在运输途中了,这种输电技术可以最大限度的降低损耗。”
林远问道:“这种技术已经出现了吗?”
邱贤说道:“我们国家正在研制,不过处于绝密状态,既然我们已经到了这个时代,就没有什么可隐瞒的了,这种技术虽然节省电能,可是技术难度极大,尤其是加速器和减速器的技术,需要高精度的控制技术,以我们身处的时代的技术水平,做梦都不敢想。”
林远说道:“其实我们不用那么尖端的技术,有一种气体,叫做六氟化硫,不知道大家听没听说过?”
刘金秋说道:“我听说过这种气体,这种气体很有趣,它对人体没有任何毒害作用,所以人可以吸入一些,吸入之后,说话的声音就会变得极其低沉,好像是变了一个人一样。”
林远说道:“这的确是这种气体的一个性质,这种气体还有一个更重要的性质,那就是绝缘性。”
林远接着说:“北京舰上有很多电气设备都要在高电压的情况下运行,这些设备用到了一种气体绝缘保护开关,里面的气体就是这种六氟化硫,我知道北京舰上有不少这种备用气体,所以,我们可以利用这种气体来制造电缆。”
邱贤说道:“被你这么一提醒,我也想起来了,的确有这种气体绝缘电缆,这种电缆的绝缘性能极好,而且结构比常规电缆简单,不需要自动充油结构,它的结构是这样的,中间是一根导线,导线外面加装绝缘的支撑,支撑外面加装一层金属薄壁管,气体就在这一层管道里面,最外层是钢管,用来提高强度,保护内部结构。”
林远说道:“没错,就是这样,这种电缆需要用的各种材料我们都有,导线自然是不必说了,绝缘支撑可以选用陶瓷,外面的金属管我们也可以制造,还有焊接也不成问题。”
邱贤说道:“好的,我们随后就计算相关的参数,尽快把这种电缆制造出来。”
林远说道:“变压器我们可以使用北京舰上的备份,我们现在来讨论一下发电机的事情。”邱贤说道:“从能源的角度来讲,电能的来源主要可以分为以下两种:一个是水的势能,让水从高处流下,推动水轮机旋转,进行发电,水电站就是使用的这种能源;还有一个是化学能,就是化学燃料,实现转化的设备就是火力发电机,通过化学的燃烧产生高温蒸汽,蒸汽推动汽轮机旋转发电。”
“还有一些新概念的发电方式,比如核能发电,潮汐能发电,风能发电,太阳能发电等等,因为它们对我们现在来说都不适用,所以我也就不再详细介绍了。”
林远说道:“我觉得水力发电也不适合我们,想要建设水电站,首先要有合适的河流,这附近的河流的确不少,也有不少具备修建发电站的潜力,可是建设水电站必须修建大坝,用大坝拦水的方式让上游的水位提高,这样水流的势能才会变大,而我们现在,没有那么大的工程建设能力,所以很难把大坝修建成功。”
邱贤说道:“那我们就利用化学能进行发电,至于化学燃料嘛,如今我们的煤矿已经在开采了,所以有很充足的燃料,不过……”
林远问道:“还有什么困难?”
邱贤说道:“发电机的原理就是法拉第电磁感应定律,让导体切割磁感线,就能在导体上产生感应电流,这对导体的电磁性能提出了较高的要求。在我们的那个时代,发电设备的转子使用的是电磁性能很好的硅钢,我们在设计发电机的时候,硅钢的牌号和性能都列在设计手册上,我们不会去考虑硅钢是怎么冶炼出来的这样的问题,所以我们想知道,我们有没有这样的硅钢?”
刘金秋说道:“电磁性能优异的硅钢我们如今还没法制造出来,你们可以暂时使用低碳钢代替。”
邱贤说道:“这样的话,发电的效率可能会很低。”
林远说道:“效率低一点没有关系,我们最重要的事情是先把电发出来,有了点之后电弧炉就能冶炼高性能材料了,到那个时候我们在逐步改进设备,提高效率。”
邱贤说道:“发电机的转子需要设备来带动,在我们的时代,有两种设备,一种就是汽轮机了,利用高压水蒸气来推动叶轮旋转,不过采用汽轮机的热效率比较低,所以它有被另一种设备取代的趋势,就是燃气轮机,燃气轮机是直接用高温空气推动的,省去了加热水的过程,所以热效率较高,我觉得我们还是建造燃气轮机比较好。”
林远说道:“燃气轮机的建造难度很大,首先就是叶片的形状不好加工,还有叶片的材料,燃气轮机的转速都非常高,可能达到每分钟上万转,这会产生巨大的离心力,如果材料的拉伸强度不高的话,通俗地讲:直接就被甩断了!所以,我们还是选用汽轮机比较合适一些。”
刘金秋说道:“燃气轮机的建造难度虽然大,可是汽轮机的建造难度也不低,首先就是锅炉产生水蒸气的数量和压力,我们现在自己建造的锅炉,受制于钢铁的性能,蒸汽的压力不能太高,否则内部的管道就有可能破损,而降低蒸汽的压力,就无法推动汽轮机有效发电。”
“还有就是汽轮机本身的问题了,汽轮机旋转速度尽管比燃气轮机慢一些,可是水蒸气对它的冲击作用很大,这对汽轮机叶片的强度提出了很高的要求,在我们的时代,汽轮机通常采用无余量精密铸造,相关的设备我们还没有;还有轴承的问题,汽轮机的体积和重量一般都远远超过燃气轮机,那么大的重量,还要快速旋转,必须有先进的轴承,可是我们现在连轴承合金都没有。”
邱贤也说道:“对啊,我们的低碳钢电磁性能本来就不好,如果汽轮机的性能再跟不上的话,根本无法发电。”
看来又是一道技术难关,众人再一次沉默了,林远突然说道:“我想到办法了,我们可以用飞机发电!”
众人听见这话都是一愣,邱贤问道:“你说什么?什么是用飞机发电?”没等林远回答,邱贤点点头,说道:“我想明白了。”
第333章涡扇…30变身
林远连忙说道:“我太着急了,没有说清楚,我是说,用飞机的发动机来发电,飞机的发动机,就是燃气轮机啊!”
邱贤附和道:“没错,在我们的时代,很多火力发电厂使用的燃气轮机,正是用飞机的发动机改装的。”
林远说道:“是的,在飞机上,高温燃气推动涡轮旋转之后就喷射出飞机,以此来推动飞机前进,如果把飞机的发动机改装成发电机的话,就在涡轮之后再加装一个自由涡轮,让燃气推动自由涡轮旋转,自由涡轮带动发电机旋转,就能够发电了。”
邱贤说道:“这种改装的技术不是我们研究的范畴,我们还是进行发电机的设计吧。”
林远说道:“你放心,发动机的改装我会找相关的专家的。”
林远随后就联系上了北京舰,舰上的航空发动机专家——廖明,很快就来到了工业区。
北京舰上的歼25舰载机使用的发动机是我国最新研制的涡扇…30发动机,航空发动机,历来被誉为工业王冠上的明珠,是一个国家综合国力,工业实力的集中体现,一款优秀的航空发动机与其说是设计出来的,不如说是改出来的,所以工业和信息化部(原来的国防科工委)特地指派航空发动机专家跟随上舰,对这一款发动机出现的问题随时进行记录。
廖明院士可以算得上是航空发动机领域的一朵奇葩,航空发动机是一种流体机械,它的研制工作分为两条主线:一条是气线,研究的是航空发动机内部和气体有关的部分,比如说压气机的气体流场设计,燃烧室温度场设计等等;另一条是力线,研究的是航空发动机的结构,强度等等。
这两条线,能精通一条就已经很不错了,可是廖明院士却两条都精通,所以相关的领导才指派他上舰,和很多航空发动机专家一样,没有特点是廖明院士最大的特点,他就是那种放在人堆里都找不出来的老头。
廖明院士听了林远的要求之后,没有丝毫的迟疑,呵呵笑道:“这样的事情我们做过很多次了,高压压气机,燃烧室,高压涡轮这三大部件被合称为航空发动机的核心机,涡扇…30的核心机性能优越,具备很强大的改装能力,堪称是航空发动机里的变形金刚啊!它可不光能改装成发电机。”
林远问道:“还可以改装成什么?”
廖明说道:“还可以改装成军舰使用的发动机,在我们的时代,涡扇…30改装的舰用发动机,性能全面超越了美国人的LM2500,我们的驱逐舰安装了这种发动机之后,机动性直接超过驱逐舰之王——美国阿利·伯克级驱逐舰,你以后要是想造军舰,我们也可以用它来改装,机动性保证甩这个时代的军舰三条街!”
林远说道:“我们是得抓紧时间造军舰了,现在的军舰的确是满足不了要求了。”
廖明问道:“我虽然不是相关领域的专家,可是我也知道造军舰需要很多设备,要弄齐这些设备,恐怕不是太容易。”
林远说道:“没事,我想好了,咱们这边的事情处理得差不多了,我就去江南制造总局,把他们的造船厂弄到手。”
说到这里,两人相视一笑,原来不知不觉已经跑题了,林远问道:“用涡扇…30改成的发电机,功率可以达到多少?”
廖明说道:“依照我们改进的经验,功率可以达到4兆瓦。”
林远问道:“我知道航空发动机的使用时间在十的三次方数量级,这个时间明显不够,有没有什么方法能够让这个时间大幅延长呢?”
廖明说道:“在地面发电的过程中,并不需要燃气有很高的温度,所以我们可以把温度降低下来,按照我们的经验,降低一千开尔文,使用时间能够延长到十的五次方数量级。”
林远说道:“我们拿出两台发动机来,差不多够用了,改装过程,有什么难度吗?”
廖明说道:“基本没有什么难度,改装的时候,我们需要把风扇和外涵道去掉,这样需要重新设计低压压气机机匣,中介机匣等等部件,不过你可以放心,由于改进之后的航空发动机不需要上天了,所以不用考虑重量,我们使用碳钢,甚至是铸铁都可以;还有动力涡轮的设计,我们现在造不出动力涡轮,不过我们可以使用另一台的发动机的涡轮来代替。”
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