第四十四章水泵机组

    说起来製造水泵和蒸汽机都是非常简单，但是实际上铸造加工起来，还是颇为复杂。

    这是最考验技术的地方，也是老师傅手艺与现代知识结合的关键。

    为了减少製造的复杂程度，陈晓克採用现代设计软体在虚擬世界中提前完成绝大部分的设计、计算、仿真和优化工作，將1950年代需要靠大量实物试错、耗费巨大人力物力的过程，压缩到一台笔记本电脑中完成。

    首先使用三维建模。

    在电脑上精確绘製出水泵、蒸汽机的每一个零件，並將它们虚擬装配成整机。

    软体可以自动检查出零件在装配中是否会发生碰撞、干涉。

    这避免了在1950年代需要製作多个实物木模和样机才能发现的结构错误，节省了大量时间和材料。

    软体可以直接从三维模型生成精准的二维工程图纸，包括尺寸、公差、表面粗糙度要求等。

    陈晓克就可以將这些图纸列印出来，虽然不能带回1950年代，但在陈晓克的心里已经建立了一个標准。

    在设计阶段就能通过软体发现结构中薄弱的、应力过大的部位，並在製造前就进行加强优化，避免了產品在实际使用中发生断裂的风险。

    现代软体还有一个功能，就是流体仿真。

    作用是对水泵的內部流场进行模擬计算。

    这样陈晓克可以在电脑上无限次地修改叶轮的叶片形状、包角、进出口角度以及泵壳的蜗室形状，並立即通过仿真看到流量、扬程和效率的变化。

    这相当於在虚擬世界进行了成千上万次试验。

    在製造出第一个实物之前，他就能准確地预测出最终水泵的流量-扬程曲线、效率曲线和汽蚀余量。

    这使他能直接给出一个最优化的设计，而不是像1950年代那样先凭经验做一个，测出来不行再修改。

    仿真可以直观显示哪里会產生破坏性的气泡，从而在设计阶段就避免这个问题。

    软体结构仿真与有限元分析，对零件的强度、刚度、疲劳寿命进行计算。

    陈晓克还可以用软体精確计算锅炉在不同压力下的应力分布，从而科学地確定锅炉壁需要多厚，开孔处如何加强，而不是仅仅依赖经验公式和盲目加大安全係数，实现了在安全的前提下最经济的设计。

    对蒸汽机的曲轴进行仿真，可以预测其在工作转速下的振动情况，避免因共振导致机器损坏。

    计算轴承的负载和预期寿命，指导选用合適的型號。

    其他的製造困难都一个个被攻克，最后，“我们需要一块压力表。”

    “找工业局问问吧？”

    可是工业局给的回话是没有，让前进厂自己想想办法。

    这话说的让陈晓克听的牙都痒痒的，这真是这9也没有那也没有。

    现代社会几十上百就能隨便买的东西，这个时代一个省都买不到。

    可是活人不会被尿憋死，没有压力表，就用液柱压力计。

    这是基於流体静力学原理，利用u型玻璃管中液柱的高度差来测量压力。

    材料上只需要一段透明的玻璃管、橡胶软管、一块刻有高度刻度的木板、水银或水。

    將玻璃管弯成“u”型，固定在標尺板上，一端连接锅炉的蒸汽空间，另一端敞开於大气。

    这种液柱压力计原理简单，绝对准確，它是压力的基本定义，无需校准，其准確性只取决於液柱高度和液体密度的测量，非常可靠。

    不需要精密加工，只需要简单的玻璃工和木工。

    当然它也不是没有缺点，这种液柱压力计笨重、易碎、玻璃管和液柱不便操作，还需要人工