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第358章 尺蒸汽帆船(第1页)

谈及蒸汽机,体积大小总是个绕不开的话题。在宋毅骋所处的年代,蒸汽机火车的车头看似庞大,实际上那只是用来烧蒸汽的锅炉罢了。真正发挥关键作用,产生推力让火车前行的蒸汽机活塞部分,其实并不大——长度不过两米,直径也仅仅六十厘米。

因为是辅助动力,所以在帆船上的应用并不需要太大的功率。几十马力,甚至几马力便足以应对大多数情况。这样的蒸汽机,其气缸、曲轴和活塞部分的大小,甚至还没有一个12马力的单缸柴油机来得大。

以这80尺的帆船为例,蒸汽机作为辅助动力,全船仅需50匹马力便完全可以应对。因为在正常航行的情况下,螺旋桨几乎派不上用场,风帆的速度已然足够。辅助螺旋桨主要是在万一出现意外情况,比如误入无风带或者离港时才会启用。

这个难度甚至比设计可折叠螺旋桨的技术难度还要小。既然是辅助动力,螺旋桨的尺寸也就可以相应缩小。直径一尺便足够使用,关键在于桨叶要能够折叠,这样在依靠风帆航行时,便可以减小水下的阻力。

正因为所需的马力小,所以用来产生高压蒸汽的锅炉也就不需要太大。一个两米长的锅炉便足够使用。锅炉小了,自然消耗的煤炭也就相应减少。

“老爷,那需要多少煤啊?若是锅炉终日不熄灭,恐怕…”金三儿担忧的说道。

“好,那我们就来粗略计算一下…”

假设要把一千克的水从常温25°c烧开至沸腾点100°c,那么就需要计算水吸收的热量。这个热量主要由两部分组成:

粗略的算算,可以使用比热容来计算,水的比热容大约是4.186kJ(kg·°c)。因此,加热1kg水从25°c到100°c所需的能量可以用以下公式计算:

q=m*c*Δt

也就是所需的热量,单位焦耳,=质量,单位千克*水的比热容4.186千焦kJ(kg·°c)*温度差75摄氏度。

那么让1千克水达到100度,所需的热量就是1kg*4.186KJ(kg·°c)*75°c=313.95千焦

当然了,使水在100°c沸腾所需的汽化潜热,这个有标准答案,那就是标准大气压下约需要2260kJkg,也就是说这1千克开水还需要这么多热量才能气化。

所以,理论上让1千克水变成水蒸气需要的总热量是313.95千焦加上2260kJ,共2573.95千焦。

假设宋毅骋所有煤炭都是标准煤的热值,也就是说1千克煤炭完全燃烧时所释放的热量是7000大卡或者千焦,千焦大于2573.95千焦,而且是10几倍。那么理论上1千克煤能让10千克以上的水完全变成水蒸气。

当然了,理论只是理论,实际上受到热量损失和锅炉效率的影响,只有部分热量能用于产生蒸汽。

“老爷,这?小的听不懂啊?”金三抓挠着头发。

“没关系,这个薄珏来处理就行。”说着宋毅骋看向薄珏,见他点头,说明他是能理解的了的。

下一步,就需要计算运转蒸汽机,每小时需要多少煤,但在此之前,需要先计算需要多少千克的蒸汽。

首先要知道,标准大气压下的饱和蒸汽,气化所需的热量是2260kJkg,增压会降低这个数值,大概在2倍大气压下,蒸汽的汽化潜热是2200,4倍大气压下是2132。差距不大,所以就按照标准气压下的2260计算就可以了。

假设蒸汽机马力为100马力,换算成功率也就是等于瓦。

再次假设蒸汽机的效率为10%。

盈小易在异世:拯救大佬反被讹  精灵宝可梦之究极训练师  我的同桌弱不禁风  拒做年代剧冤种大嫂后  娇养清冷权臣失败后  疯魔意  洪荒:我孔宣,绝不被任何人算计  师妹疯疯癫癫,宗门鸡犬升天  冒牌县令  快穿大佬想靠签到系统躺平  千万别惹小狼狗  大明我大伯是朱元璋  太子每晚在梦里与她BE  娇珠映玉  [快穿]在小世界冒充神灵的日子  无聊天使,反被贴贴  系统终结者!  女主她有无数种人设  真灵路  剑可斩苍穹,神尊跪求我饶命  

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