第二百六十二章 現(xiàn)實版本的‘明日,母校以你為榮’!
實驗室里,余華極其專注,左手握著粗糧饅頭補充能量,右手握著鉛筆,沒有借助任何畫圖工具,在專用圖紙空白頁畫出一條條筆直的線條和符號,標(biāo)記各種設(shè)計參數(shù)。
這張專用圖紙的頂端,寫著——【百級空分設(shè)備壓縮機總體結(jié)構(gòu)圖紙】字樣。
余華邊啃邊畫,圖紙上呈現(xiàn)經(jīng)過思維計算機數(shù)值計算的壓縮機總體結(jié)構(gòu),由二級離心壓氣機和渦輪構(gòu)成的進氣機組+透平機壓縮機組,構(gòu)成壓縮機的總體結(jié)構(gòu),可以滿足整臺空分設(shè)備性能設(shè)計指標(biāo)。
得到莊教授點撥之后,余華回到實驗室就把壓縮結(jié)構(gòu)拿了出來,整款透平式壓縮機綜合空分設(shè)備的設(shè)計指標(biāo)和當(dāng)前加工條件,采用類航空發(fā)動機壓氣機結(jié)構(gòu)設(shè)計,風(fēng)扇級數(shù)二級,工作壓力為0.48兆帕,理論壓縮性能達(dá)到每小時1200立方米空氣。
是的,二級風(fēng)扇。
受限于材料和制造水平的原因,這個二級透平式壓縮機,已經(jīng)達(dá)到目前中華材料和制造水平的極限,想要采用更多級數(shù)的風(fēng)扇,必須在材料和制造水平上取得突破性進展。
很可惜,這點并不現(xiàn)實。
好在,二級透平式壓縮結(jié)構(gòu)的壓縮性能符合設(shè)計指標(biāo),完全夠用。
活塞式壓縮結(jié)構(gòu)的上限或許只有近千立方米每小時,但透平式壓縮結(jié)構(gòu)不一樣,它的下限,就是活塞式壓縮結(jié)構(gòu)的上限。
兩者之間的差距,如果要舉個最直觀的例子,那就是活塞式螺旋槳飛機和噴氣式飛機。
當(dāng)前市面上空分設(shè)備的制氧效率為什么這么低,究其原因,與效率極低且落后的活塞式壓縮結(jié)構(gòu)離不開關(guān)系。
“壓縮機總體結(jié)構(gòu)基本算是搞定了,空氣經(jīng)過透平壓縮機和空氣冷卻塔,壓力達(dá)到0.5兆帕,溫度約303K左右,為了提升純度,這里要加一個專門的空氣過濾器,配合進氣機組設(shè)置的空氣過濾器,盡可能過濾空氣雜質(zhì)和灰塵,完成凈化步驟,空氣進入換熱器進行熱交換降溫……”余華看了一眼空分設(shè)備壓縮機總體結(jié)構(gòu),確認(rèn)無誤,回過頭來,目光放到空分設(shè)備總體結(jié)構(gòu)上:“換熱制冷系統(tǒng)該采用什么結(jié)構(gòu)的冷凝蒸發(fā)器呢?”
壓縮機總體結(jié)構(gòu)空分設(shè)備總體結(jié)構(gòu)是兩碼事,壓縮只是制氧的第一步。
為了提高氧氣的純度,首先要對加壓過后的空氣進行一次高效凈化,再將空氣送入冷凝蒸發(fā)器進行熱交換,經(jīng)過換熱降溫,最終送入空氣冷卻塔制冷精餾,經(jīng)過深低溫精餾處理便可得到99.95%的高純度氧氣。
從工作原理角度出發(fā),看起來很簡單對不對?
有種我上我也行的感覺。
然而,不談技術(shù)難度最高的壓縮機,冷凝蒸發(fā)器和空氣冷卻塔隨便拎一個出來,都能令目前空分設(shè)備領(lǐng)域的專家和工程師兩眼抓瞎。
內(nèi)部結(jié)構(gòu)是什么,運行機制和原理又是什么,該采用何種控制方法和檢測方法,每一個都是技術(shù)難題。
空分設(shè)備換熱制冷系統(tǒng)由冷凝蒸發(fā)器構(gòu)成基本散熱單元,這是一個必須解決的技術(shù)難題,不能使其成為整個空分設(shè)備子系統(tǒng)的短板。
現(xiàn)實情況就是這么殘酷,一個木桶能裝多少水,并不取決于最長那塊木板,而取決于最短的那塊木板,想裝得更滿,必須補最短的木板。
空分設(shè)備亦是如此,所有子系統(tǒng),必須滿足每小時1014立方米空氣和每小時202.8立方米氧氣的設(shè)計指標(biāo)。
對于這個情況,余華倒是沒有害怕,面色自然,眼中透出理性之意,由理性與邏輯構(gòu)成的腦海高速運轉(zhuǎn),思考冷凝蒸發(fā)器散熱結(jié)構(gòu)。
由于傳統(tǒng)的冷凝蒸發(fā)器無法滿足設(shè)計指標(biāo),必須采用新的散熱結(jié)構(gòu)。
要創(chuàng)新,那么就得從最基本的工作原理角度出發(fā)。
冷凝蒸發(fā)器主要用于各通道中的冷熱流體流通換熱制冷,為了高效散熱制冷,這意味著冷凝散熱器必須擁有足夠的散熱面積,以及更好的散熱材料。
“傳統(tǒng)散熱結(jié)構(gòu)肯定不行,不過,我可以借助電腦CPU的風(fēng)冷散熱器為原型,利用多層板翅和散熱管道的結(jié)構(gòu),如此一來,散熱結(jié)構(gòu)在不增加尺寸的情況下,其散熱面積可以提升幾十倍。”
余華腦海細(xì)細(xì)思索,忽然,靈光乍現(xiàn),腦海浮現(xiàn)后世電腦風(fēng)冷散熱器的模樣,以此為靈感源泉作為冷凝蒸發(fā)器的設(shè)計思路。
散熱器!
經(jīng)典的玄冰四百散熱器!
“從導(dǎo)熱系數(shù)講,銀的導(dǎo)熱系數(shù)最高,不過,根據(jù)地用不起銀質(zhì)散熱結(jié)構(gòu),只能在銅和鋁之間選擇,銅的好處在于導(dǎo)熱系數(shù)高,缺點為比熱容低,必須采用大風(fēng)量風(fēng)扇或者液態(tài)降溫,鋁的情況則完全相反。”有了設(shè)計靈感,余華想好散熱結(jié)構(gòu)之后,立即思考散熱片材料的問題。
銀、銅、鋁,導(dǎo)熱領(lǐng)域的三兄弟,老大銀,老二銅,老三鋁,三種材料各有各的好。
銅的導(dǎo)熱系數(shù)高達(dá)400W/m·K,比熱容為386KJ/kg·K。
鋁的導(dǎo)熱系數(shù)為237W/m·K,比熱容為900KJ/kg·K。
從導(dǎo)熱系數(shù)上說,銅幾乎是鋁的一倍。
從比熱容上說,鋁幾乎是銅的三倍。
從成本角度講,拋開兩種金屬受到嚴(yán)格管制無法大量購買不談,單論理論價格,銅比鋁貴四倍。
至于導(dǎo)熱材料的扛把子銀,Emmm……
銀的材料性能極佳,導(dǎo)熱系數(shù)最高,比熱容比鋁還高,這是一種理論上完美的散熱片材料。
可惜……
用不起。
“還是用鋁吧,銅雖然好,但這種稀缺金屬資源只能用在刀刃上,不過流通管道必須用紫銅。”余華一番權(quán)衡考量,最終選擇了老三鋁。
結(jié)構(gòu)和材料初步敲定,余華沒有耽擱,以最快速度取出一張專用圖紙,畫出冷凝蒸發(fā)器的詳細(xì)結(jié)構(gòu)。
圖紙之上,整個冷凝蒸發(fā)器看起來極為眼熟,由多層板翅作為散熱結(jié)構(gòu),每一層鋁制板翅表面積約為1.5平方米,總數(shù)量為三百片左右,總散熱面積達(dá)到450平方米。
對電腦DIY愛好者而言,這就是一個超大號風(fēng)冷散熱器。
只不過,這個超大號風(fēng)冷散熱器的使用對象并不是CPU,而是氧氣。
圖紙上的初始設(shè)計結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)而出,余華啟用思維計算機,根據(jù)各種參數(shù)構(gòu)建冷凝蒸發(fā)器的數(shù)學(xué)模型,展開模擬計算測試。
數(shù)秒后,整個模擬計算測試結(jié)束,測試數(shù)據(jù)顯示——冷凝蒸發(fā)器達(dá)到設(shè)計指標(biāo)。
“如果中間再加上兩組紫銅熱管通道,散熱效率應(yīng)該還會再增加。”余華摸了摸下巴,對于原始版本的冷凝蒸發(fā)器不是特別滿意,認(rèn)為還有改進的地方,隨即在蒸發(fā)器中部添加了兩組紫銅熱管通道。
這個改進在提升散熱效率的同時,沒有增加制造難度,勉強算一個小創(chuàng)新。
很快,余華完善改進型冷凝蒸發(fā)器,馬不停蹄進行第二次模擬計算測試。
第二次模擬計算測試數(shù)據(jù)顯示,改進型冷凝散熱器散熱效率相較原始版本,提升幅度為13.92%,每小時能處理50立方米液氧和200立方米液氮。
“好,就用這個設(shè)計,整個換熱制冷系統(tǒng)只需要四個冷凝蒸發(fā)器基本單元,兩個一組,一組作為低溫級冷凝系統(tǒng),一組作為高溫級蒸發(fā)。”
得到測試數(shù)據(jù),精力即將消耗殆盡的余華,擦了擦額頭上的汗水,滿意地點了點頭,確定采用改進版本的冷凝蒸發(fā)器,正式成為空分設(shè)備換熱制冷系統(tǒng)的基本單元。
心情愉悅且高興,一天時間,就把壓縮機總體結(jié)構(gòu)和冷凝蒸發(fā)器結(jié)構(gòu)搞定,研發(fā)進度非常喜人。
按照這樣的效率,只要不出岔子,大概半個月左右就能把空分設(shè)備搞定。
若是莊教授加入的話,約莫十天左右。
“有時候真挺羨慕那些有系統(tǒng)的同行們,隨便完成一個簡單任務(wù),系統(tǒng)爸爸立馬獎勵人工智能,開局附贈新手大禮包,沒多久還來個階段性獎勵,給個可控核聚變技術(shù),我折騰個百級空分設(shè)備都這么費勁……”大腦傳出淡淡的暈眩之意,余華揉了揉腫脹太陽穴,看了一眼桌面上的冷凝蒸發(fā)器結(jié)構(gòu)設(shè)計圖紙,忽然回想起自己曾經(jīng)看過的那些小說,心中不免生出一股感慨之意。
人家穿越就是新手大禮包,獎勵豐厚的令人流口水,要什么有什么,生活富足且奢華,反觀自己,吃的是粗糧饅頭,喝的是涼白開,折騰個百級空分設(shè)備都難得一批。
這人啊,有些時候,真的不能對比。
不過,感慨歸感慨,余華對于自己的穿越還是很滿足的。
腳踏實地,絕不幻想,用自己的智慧和知識,為中華拼搏出一個大好未來。
此番體會,足矣。
精力基本消耗殆盡,今天的研發(fā)工作結(jié)束,忽然,余華似乎想到了什么,從兜里取出一枚光滑散發(fā)金屬光澤的銀元,往天空一拋,銀元落到手心,袁大頭圖案朝上。
袁大頭朝上,獎勵自己賴床30分鐘。
反之,沒有獎勵。
“今天運氣不錯,可以合法賴床了。”看到這個結(jié)果,整個人面露笑意,心情愈發(fā)愉悅,極為舒暢,一邊哼著小曲,一邊收拾兩份設(shè)計圖紙。
合法賴床,這對于投了十次銀幣只有2次朝上的余華來說,相當(dāng)不容易。
兩份設(shè)計圖紙放入抽屜,麻溜上鎖,拿著掃帚工具簡單打掃辦公室衛(wèi)生,處理完這些小事的余華,轉(zhuǎn)身來到休息區(qū),拿上一套換洗衣服,準(zhǔn)備下樓沖個涼。
七月份的北平,已經(jīng)到了一年之中最熱的時間段,天氣酷熱難忍。
好在核物理實驗室基礎(chǔ)設(shè)施齊全,有能沖涼水澡的獨立浴室,余華不用去學(xué)校大澡堂與同學(xué)們坦誠相見。
從個人生理角度說,余華還是不怎么適應(yīng)這個年代的大澡堂。
真的遭不住。
正當(dāng)余華準(zhǔn)備下樓的時候,辦公室房門突然打開,沒等余華反應(yīng)過來,梅貽琦校長和師父華羅庚等一群清華大佬,猛地出現(xiàn)在視野之中。
“呃……校長,各位教授,有什么事嗎?”看著突然出現(xiàn)的這群人,準(zhǔn)備洗澡的余華有些懵逼,心中不明所以,小心詢問道。
什么情況?
這群清華巨佬怎么突然來了?
梅貽琦,華羅庚,莊前鼎,熊慶來,還有楊武之和趙忠堯,整整六位,全是大佬中的大佬。
余華表示自己只是想洗個澡而已,不至于這種小事也能驚動這些清華巨佬吧。
看著余華這幅疑惑且懵逼的表情,梅貽琦和一眾清華教授互相對視一眼,紛紛發(fā)現(xiàn)其眼中的笑意。
察覺到眾人的目光和神色,余華眼中疑惑之色愈發(fā)濃郁,有些不解,這時,人群之中的華羅庚打了一個眼神,給出提示。
看到自家?guī)煾傅难凵瘢嗳A瞬間明悟,似乎明白這是怎么回事。
作為清華大保姆的梅貽琦,上前一步,來到余華的面前,臉上掛著笑意,伸出右手:“余華同學(xué),我們是給你賀喜來了,你和華教授共同署名的論文,登上普林斯頓大學(xué)數(shù)學(xué)年報期刊的頭版頁,我作為校長,代表國立清華大學(xué),對你在中華數(shù)學(xué)領(lǐng)域的貢獻表示感謝,你給母校爭光了。”
話音之中透出濃濃的喜愛之意。
如果說當(dāng)初保送生面試的時候,作為華羅庚徒弟的余華,給他留下了非常好的第一印象,那現(xiàn)在梅貽琦對余華的感官,無疑再提升了一個層次。
數(shù)學(xué)天才,清華保送生,提前到校報到學(xué)習(xí),做出前所未有的突破性學(xué)術(shù)成果,為國立清華增添榮譽。
這篇論文不止對余華有著極大幫助,就連國立清華,也跟在后面沾光。
無論是論文的通訊作者,還是論文的第一作者,全都來自于國立清華。
這是什么?
無數(shù)中華大學(xué)夢寐以求的榮譽。
余華做出的這個學(xué)術(shù)成果,或許是別人一輩子都做不出來的。
最重要的是,余華現(xiàn)在才十八歲,正處于一個科研人才之中的黃金時間段,他現(xiàn)在能做出這種級別的學(xué)術(shù)成果,那就意味著他未來會做出更多同等級甚至更高層次的學(xué)術(shù)成果。
這可是現(xiàn)實版本的‘明日,母校以你為榮’!
聽到梅貽琦這番話,果不其然,的確是非對稱密碼成果的緣故,余華沒時間去想論文為什么會這么快登刊發(fā)表,強壓下心中的各種念頭,連忙上前伸出右手:“校長,您過譽了,學(xué)生只是做了一件很小的事情,不值得您如此對待。”
梅貽琦校長可是一手將國立清華推向巔峰的男人,被譽為永遠(yuǎn)的清華校長,余華可沒有心思在這種人物面前裝逼的習(xí)慣。xしēωēй.coΜ
“這句謝謝是應(yīng)該的,余生,清華以你為榮。”梅貽琦笑了笑,稱呼變得更加親切。
聽到這句話,余華有些不知道該怎么接:“……”
他從來沒有經(jīng)歷過這樣的場面,梅貽琦親自向自己道謝,還來了一句清華以你為榮。
這……
余華表示真不知道該怎么接話。
“余生,恭喜你了,先生只知道你的數(shù)學(xué)水平非常厲害,但沒想到你已經(jīng)到了數(shù)學(xué)家的程度,這篇論文非常優(yōu)秀。”余華愣神之際,莊前鼎教授走了上來,面含微笑,朝著余華伸出右手,送上個人的祝賀。
“謝謝您,莊教授。”余華回過神,趕忙伸出右手。
兩只右手緊緊握在一起,而后自然松開。
莊前鼎掛著微笑,眨了眨眼睛,輕聲說道:“明天上午,我會過來。”
余華聞言,瞳孔劇烈收縮,愣在原地,看著莊教授的身影,充滿激動與驚喜。
這句話的言下之意,極為清楚,莊教授答應(yīng)了,答應(yīng)加入研究項目,答應(yīng)前往根據(jù)地……
驚喜!
這是令一個巨大的驚喜!
看著余華的模樣,莊前鼎微笑著,沒有多語,緩緩?fù)说揭慌裕瑢r間和空間留給身為主角的余華。
現(xiàn)在,是屬于余華的時刻,屬于這位清華保送生的時刻。
“余生,恭喜你,你的成長速度讓人驚訝,你的學(xué)術(shù)成果讓人震撼。”待莊前鼎教授退去,趙忠堯教授并未上場,算學(xué)系楊武之教授迎了過來,笑著伸出右手。
余華笑著接受楊武之的祝賀,伸手回應(yīng):“謝謝您,楊教授。”
“或許過不了多久,我要叫你余華教授了,畢竟萊夫謝茨教授和外爾教授都是這樣稱呼你的,他們可能還不知道,創(chuàng)造出非對稱密碼成果的余華,還只是一個學(xué)生,一個大一的學(xué)生。”楊武之打趣道。