大明的第一台蒸汽机,主要由锅炉、烧火室、冷凝室、汽缸、活塞等部分组成。
其操作流程是:
第一步骤:在锅内加入水,点燃燃料加热锅内的水,水受热蒸发产生蒸汽。
第二步骤:蒸汽进入汽缸推动活塞运动,将蒸汽的压力转化为动力。
第三步骤:活塞的运动进而带动其他机械工作,如带动齿轮转动,从而驱动抽水机工作。
具体来说,蒸汽机的工作过程涉及热力学和动力学原理。
锅炉产生的蒸汽通过管道输送到汽缸中,汽缸内的活塞必须在气缸中保持往复运动,并与曲轴相连。
配气机构控制进出气门的开闭,以调节蒸汽压力和流量。
当高压饱和蒸汽进入气缸时,活塞被推动向一侧,而另一侧的排气门同时打开,将低压的蒸汽排出。
然后,活塞反向运动,排气门关闭,进气门打开,高压饱和蒸汽重新进入气缸。
这种往复运动带动曲轴旋转,飞轮则用于储存和平衡运动能量。
大明的蒸汽机其可靠性、操作性以及效率如何,朱可柔都还不是很清楚。
朱可柔上前仔细端详这个巨大的机器,眼神中充满了好奇。
“爱卿,可否演示一二?”
宋应星没有任何犹豫,便答应了皇帝的小要求。
“皇上,臣这就安排人演示,不过,此前科学院实验的几台蒸汽机由于气密性不合格,发生了几起安全事故,还请皇上移步安全位置,以确保万无一失。”
“爱卿只管安排便是。”
朱可柔对宋应星的谨慎态度非常满意,随即她便被安排在了距离蒸汽机十米开外院角落的位置观看它工作的情景。
科学院的皇家陆军士兵承担起了为皇帝演示蒸汽机工作的任务。
士兵们很快便在锅炉中加了大量的水,随着士兵们往烧火室内不断添加煤炭,过了一刻钟后锅炉中便出现了大量的蒸汽,随即蒸汽便进入汽缸,开始推动活塞做功。
眼见在皇帝面前的演示圆满成功,宋应星心底大舒了一口气,忙不迭的出来解释。
“皇上,活塞开始在做活儿了,活塞运动进而可带动其他机械工作,只需要外接其他机械,此物便可替代人力工作,效率很高,它不需要休息,但是要做定期的保养。”
“它已经在矿井中实验过了,可以借助外接机械提起重物,天津港港口也用它实验装货,磨坊等也曾实验过,凡是需要动力的场所,尤其在矿井抽水中它都发挥了重要作用,人力远不能及啊。”
朱可柔听着宋应星的其他实验,惊讶得合不拢嘴,她现在很惊喜,科学院简直是太给力啦,大明看来已经初步具备了领跑世界科技的基础了。
朱可柔希望在她有生之年,大明在她的带领下,能够完成第一次工业革命。
以后随着技术的发展,蒸汽机逐渐应用于各种工业生产领域,如纺织、造纸、化工、军工等,成为工业革命的重要推动力量。
大明蒸汽机的问世,是具有划时代意义的。
“好好好,爱卿,非常好,所有参与研制蒸汽机的院士,全部记大功,朕要亲自为他们佩戴帝国勋章!”
宋应星眼见皇上高兴,他也就跟着高兴,呵呵呵的笑得合不拢嘴。
“哈哈哈,皇上,此物可在我大明工厂大力推广,那效果肯定很惊人的,造福万方啊!”
朱可柔听罢宋应星的话后,隐约觉得不稳妥,便赶紧补充道。
“爱卿,蒸汽机可先在我官办皇家工厂内大范围推广,民办的工厂暂时先不考虑,咱们必须得保证帝国政府所掌握的技术领先其他国家以及大明民间十年以上,这也是朕为了科学院同僚们辛苦劳动的成果不外泄而做的考虑。”
宋应星听完皇帝的话后,暗自琢磨了一会儿,觉得非常有道理,咱们大明辛辛苦苦研究出来的国之重器,可不能就这么白白便宜了四夷的那些白嫖怪。
“皇上思虑周全,确实应当如此。”
眼见宋应星赞成此提议,朱可柔便又正色道。
“另外,蒸汽机的相关制造技术列为帝国最高机密,相关人员不得对外泄露,违者,严惩不贷!蒸汽机的批量制造由皇家军工集团负责,再者,出厂的蒸汽机只能交付给官办皇家工厂使用。”
“臣谨遵皇上旨意!”
宋应星不敢怠慢,立马领命。
朱可柔郑重的点点头,便又继续道,“相关的交接事宜,就由你和毕懋康去私下讨论完成。”
“是,皇上。”
“对了,爱卿,朕此前跟你提过的蒸汽战舰,你规划的咋样了?”
一提起蒸汽战舰,朱可柔的双眼就直放光。
宋应星见皇上如同小孩子一般的反应,无可奈何的笑了笑。
“皇上,根据您的设想,蒸汽战舰确实是可以实现的,不过关于战舰螺旋桨的设计,说起来简单,其实也是有很多考究的,通过螺旋桨转速和角度从而来控制战舰的航速和转向,这需要科学院进一步深入研究多次测试和改进,才能形成最终方案。”
早期蒸汽机船的螺旋桨工作原理主要是基于流体动力学原理。
具体来说,当螺旋桨旋转时,其叶片会切割水流,产生向后的推力。
这个推力与螺旋桨旋转的方向相反,根据牛顿第三定律(作用与反作用原理),螺旋桨就会受到一个向前的反作用力,从而推动船只前进。
螺旋桨的设计通常包括一系列呈螺旋状排列的叶片,这些叶片在旋转时能够有效地将水流引导到后方,产生最大的推力。
螺旋桨的旋转速度、叶片的角度以及螺旋桨的直径等因素都会影响其产生的推力大小。
在蒸汽机船中,螺旋桨通常由蒸汽机通过传动装置驱动,这样当蒸汽机工作时,就能通过一系列的齿轮、轴和联轴器等传动元件将动力传递到螺旋桨上,使其开始旋转并推动船只前进。
对于宋应星的为难,朱可柔表示理解,毕竟里面确实是有大学问的,而她又帮不上什么忙,只能指出一个大方向而已。
“爱卿,你的难处朕理解,说吧,大概多久能弄出蒸汽战舰,有什么需要尽管跟朕提就是了。”
宋应星不敢托大,仔细思虑一番后,才道。
“皇上,臣估摸着,最快两年内便可以让江南造船厂量产蒸汽战舰,最慢可能大概在三年左右。”
朱可柔听后,表示能接受。
“没关系,爱卿不用着急,也不是一定要在期限内完成嘛,最重要的是保证蒸汽战舰的质量和性能优越,研发时间只要知道个大概让朕心里面有个底就可以了,你尽管放开手脚去干吧。”
宋应星听了皇帝的这一席话后,干劲十足,“是!皇上,臣一定竭尽全力。”
蒸汽战舰一旦问世,大明便可以从扩张战争状态逐渐向成本更低、收益相对最高的殖民战争过度,因此,朱可柔无论如何,都必须要让大明帝国完成这一蜕变。
待大明秋海棠叶版图形成后,帝国的扩张战争便可以适宜的停止了,适可而止,见好就收,大明想要征服统治全球根本就是不可能的事情。
大明的蜕变很重要也很必要,这关系到在接下来逐渐饱和的殖民体系中,大明能不能分一杯羹,进入快发展车道的问题。
崇祯十二年,十二月,延安府。
延安,这是大明皇家陆军第十四步兵军团贺人龙部的驻地。
延安总兵府内,贺人龙脸色阴沉,他的表情看起来非常的狰狞恐怖。
近期,延安府地界出现了一种怪病,患者会出现发热、血毒、身体肿大、肺咳、甚至出血等症状,更要命的是,这种病具有很恐怖的传染性。
延安府的患病者从最初的一百多人,在之后仅仅三天的时间内,上升到了一千多人,随即意识到问题严重性的延安知府,便将这些患者给集中看管了起来。
而后,不少官差和衙役也陆陆续续的染上了这种看似像风寒的怪病,甚至军中也出现了此病的身影,延安府如今已经日夜戒严,城内人心惶惶。
贺人龙此刻阴沉的脸,终于有所变化,他恍然惊醒,从嘴里缓缓的吐出几个字。
“糟糕,瘟疫来了!”
……
原本历史。
至崇祯六年起,陕西就有了鼠疫大流行的苗头。
崇祯十二年年底,陕西鼠疫开始流行。
崇祯十三年,顺德府、河间府和大名府均有大疫,并且是烈性传染病的流行,“瘟疫传染,人死八九”。
崇祯十四年,疫情进一步发展。
在大名府,“春无雨,蝗蝻食麦尽,瘟疫大行,人死十之五六,岁大凶。”
死亡人口的比率相当高。
广平、顺德、真定等府,类似的记载相当多。
左懋第督催漕运,道中驰疏言:“臣自静海抵临清,见人民饥死者三,疫死者三,为盗者四。米石银二十四两,人死取以食。惟圣明垂念。”
这时华北各省又疫疾大起,朝发夕死。“至一夜之内,百姓惊逃,城为之空。”
崇祯十四年七月,疫疾从河北地区传染至北京,病名叫“疙瘩病”。
“夏秋大疫,人偶生一赘肉隆起,数刻立死,谓之疙瘩瘟,都人患此者十四五。至春间又有呕血者,或一家数人并死。”
“疙瘩”是对腺鼠疫患者的淋巴结肿大的称呼。
崇祯十五年,天津开始爆发大鼠疫,有朝染夕死者,日每不下数百人。
排门逐户,无一保全。
崇祯十六年,疫情还在进一步加剧,北京及其附近地区大疫。
病者吐血如西瓜水立死。
死亡枕藉,十室九空,甚至户丁尽绝,无人收敛者。
崇祯十六年夏秋间发生的腺鼠疫至崇祯十七年春天转化为肺鼠疫。
崇祯十六年京师大瘟疫,疫情很严重,夏燮《明通鉴》记载:“京师大疫,死者无算。”
染病死亡之多,无法计数。
《崇祯实录》又记载:“京师大疫,死亡日以万计。”
尽管缺乏准确的统计数据,但上述官方记载说明:当时的大瘟疫,势态极其严重,北京城死亡人数之多,竟达无人收尸的境地——“死亡枕藉,十室九空,甚至户丁尽绝,无人收殓者。”
北京城中的人口死亡率大约为百分之四十甚至更多。
北直隶以外的疫情也很严重。
在通州,“崇祯十六年癸未七月大疫,名曰疙疽病,比屋传染,有阖家丧亡竟无收敛者。”
昌平州的记载中称为“疙疽病”,而且“见则死,至有灭门者。”
河间府景县“崇祯十六年大疫,病者吐血如西瓜水立死。”
这场鼠疫,发生在北京城破前一年的二月到九月到崇祯十六年四月时,北京每天死人上万,以至于城门都被运出的棺材堵塞。
沿街的小户居民,十之五六死去,死在门口的最多,街头连玩耍的孩子都没有了。
有一个统计数字,这场大疫夺走二十万北京人的性命,而北京城当时的人口,估计在八十万到一百万,也就是说,每四到五个北京人中,就死掉一人。
“堪称是一场超级大瘟疫”,不但是士兵、小贩、雇工大批倒毙,北京城连叫花子都找不到了。
崇祯十六年八月,天津爆发肺鼠疫:“上天降灾,瘟疫流行,自八月至今(九月十五日),传染至盛。有一二日亡者,有朝染夕亡者,日每不下数百人,甚有全家全亡不留一人者,排门逐户,无一保全。”
崇祯十七年,天津督理军务骆养性说,“昨年京师瘟疫大作,死亡枕藉,十室九空,甚至户丁尽绝,无人收敛者。”
——————————
PS:感谢陆生安康、MoR、DollyTKing的月票,感谢gvuxty的打赏,今天时间很紧,明天再更个超大章。