第269章 冷凝
周匠头拿着那卷牛皮走了，林远交代得清楚，裁成内径六寸、宽三分、厚半分的皮圈，上下两面用铁片夹住，只露外缘贴壁的部分。
活很细，但周匠头这人手稳心细，交给他林远不操心，而且也不能小瞧这些匠人跟家人的羁绊，个顶个的都有绝活。
需要操心的是另一件事。
林远找了张桌子铺开一张纸，提笔画了个竖着的圆筒。圆筒里画了根横杆代表活塞。蒸汽从底下灌进去，活塞被顶上去。
好，顶上去了。然后呢？
活塞被蒸汽推到顶了，怎么让它回来？
停火？水冷下来，蒸汽消散，气缸内部压力降了，活塞靠自重落回去？
林远把笔一搁，两手揉着太阳穴。
这法子理论上可行，但等水重新烧开又得好一阵。一上一下就算完成一个冲程，这效率简直没眼看。搞个蒸汽机出来跟蜗牛一个速度，那还折腾什么？
那要是在活塞上面加配重呢？活塞到顶之后靠重力压回来？
不行，有点离谱。蒸汽压力把活塞顶上来的过程是做功的过程，但活塞要是靠重力回去，那蒸汽得一直撑着不泄气。
可蒸汽不泄出去，活塞就被憋在上头下不来。泄了气，活塞倒是能落，可落回去之后还得重新充气……
“妈的。”林远骂了一句，恨自己不是理科生。
问题的核心不在于活塞有没有力气回去，在于气缸里的蒸汽怎么处理。
活塞上行的时候，气缸里充满高压蒸汽，把活塞往上顶。活塞到顶之后，这团蒸汽得消失，气缸内部得变回低压状态，活塞才有可能落回来。
消失。
蒸汽怎么消失？
要么排出去，要么变回水。
排出去简单，开个口子放气就行。但放完气之后再充气，一进一出，中间有个断档，活塞会停一下。停多久取决于锅炉重新把蒸汽压进来的速度。
林远在纸上画了又画，涂了又涂，画出来的东西乱成一团麻。他对机械结构的想象力有限，脑子里能想通逻辑，手上画不出具体的构件形状和连接方式。
算了。这种事得跟真正的匠人面对面讨论。
他把那几张草稿揣进袖子里，出了书房。
“来福，备马。”
“侯爷去哪？”
“军器局。”
——
军器局的铸造坊在城北，紧挨着神机营的驻地。林远进门的时候，汤匠头正带着徒弟们蹲在一口翻砂坑边上，拿着铁钩子小心翼翼地扒拉模具。
坑里热浪翻滚，空气都变了形。
“汤匠头。”
老匠头猛抬头，手上的活没停。“侯爷稍等，这一炉正出模。”
林远没催他，站在旁边看。
两个年轻徒弟把外层的泥模敲碎剥开，露出里面的铸件——一根灰黑色的铁筒，两尺来长，外壁粗糙，布满浇铸留下的纹路。
汤匠头拿铁钩子把筒竖起来，凑近了看内壁。摇了摇头。
“这根不行。”他用指甲刮了一下内壁，“看见没？这儿有个砂眼，黄豆粒大小。灌了蒸汽进去会从这儿漏。得报废。”
旁边的徒弟“啊”了一声。
“别啊了，重来。把翻砂的泥料筛细一号，另外浇铸温度再提两成。金属液太稠了，流不满细部就会留气泡。”
汤匠头把废品往边上一扔，擦了把手上的灰，转过身来面对林远。
“侯爷，不好意思，让您看笑话了。这根是第二根废品，前面那根是缩孔，里头有个指头大的空洞。”
“正常。”林远摆手，“第几根了？”
“加上废的，第三根。正在铸的这根如果顺利，明天能出模。”
“内壁打磨到哪一步了？”
“第一根废品虽然有缩孔，但外面一截没问题，小的拿来练手了。用石磨棒往里头转着磨，磨了三天，那一截已经挺光了。”汤匠头领着林远走到工坊角落，从架子上取下一截半尺长的铁筒断件。
林远接过来，手指伸进去摸了摸内壁。
滑。不是镜面那种滑，还有细微的划痕纹路，但比刚铸出来的粗糙表面好了十万八千里。
“这个精度，比你之前说的半分缝隙要求怎么样？”
汤匠头从架子上又取下一个铁圆柱，也是个试做的活塞坯件。他把圆柱塞进那截筒里，缓推了一下。
铁柱在筒内滑动，不算太顺畅，有磕磕碰碰的阻滞感。
“缝隙大概还有一分出头。”汤匠头把铁柱取出来，“要磨到半分，起码还得三五天。”
“行，不急。”林远把铁筒和铁柱都放回架子上，转过身来。“老汤，我今天来不光是看进度的。有个问题想跟你聊。”
“侯爷请说。”
林远从袖子里掏出那几张涂抹得乱七八糟的草稿，在工坊的木桌上摊开。
“你看这个。”他指着图上的圆筒和活塞，“咱们这个铁筒，蒸汽从底下进去，把活塞往上顶。这一步你明白的。”
“明白。跟那天那把铜壶一个道理。”
“对。问题来了。”林远的手指点在活塞的最高位置，“活塞被顶到这儿之后，怎么让它回去？”
汤匠头看着图，琢磨了一会儿。
“回去……就让它掉下来呗？”
“靠自重掉，能掉。但掉之前得把筒里的蒸汽放走，否则蒸汽堵着它掉不下来。”
“那就放走嘛，开个口子泄气。”
“放走之后呢？活塞落回底部，下一轮蒸汽又得重新把筒灌满，推它上去。中间有个空档，活塞在底下等着，什么活都干不了。这个等的时间越长，这东西就越没用。”
汤匠头“嗯”了一声，眉毛拧起来了。
两人沉默了一阵。工坊里传来其他匠人敲敲打打的声响，铁锤砸在砧板上“叮当当”的，节奏均匀。
汤匠头搬了条板凳坐下，两手搓着膝盖，盯着桌上那张图看了有半盏茶的工夫。
林远也不催他。这老匠头虽然没学过什么物理学，但三十多年铸炮的经验摆在那儿，对高温、高压、金属膨胀这些东西的直觉很准。
“侯爷。”汤匠头终于开口了，声音不大，带着几分试探。
“说。”
“小的想问个事。水烧成蒸汽能推动活塞，那反过来呢？”汤匠头的手在空中比划了一下，“蒸汽要是变回水……活塞是不是就下去了？”
林远猛地一震。“啪”地一拍桌子，把旁边一个正在磨铁的徒弟吓了一跳。
“就是这个！”
汤匠头被他这一拍也吓了一下，往后缩了半个身位。
“对，就是这个道理！”林远一把抓过桌上的炭笔，在草稿的空白处飞快地画了起来。“蒸汽遇冷变回水，体积骤缩……外面的大气压往下一推......活塞就被按回去了！不用等，不用停火，快得很！”
汤匠头站起来凑到桌边看林远在纸上写什么大气压什么的看的一脸懵逼，“那怎么让蒸汽变回水？往筒里浇冷水？”
“可以，但不好。”林远摇头，“冷水直接浇进筒里，壁也跟着凉了。下一轮蒸汽进来还得先把筒壁热回来，浪费。”
他在铁筒旁边又画了一个方框。
“你看。在旁边单独弄一个容器，里头装满冷水。用一根管子把筒和这个容器连起来。”他画了条线把两者连通。“活塞到顶之后，把这根管子打开。筒里的蒸汽顺着管子跑进冷水容器里，碰到冷水就凝结了。筒里变空，活塞落回来。”
“妙啊！”汤匠头拍了一下巴掌，“筒子本身不用碰冷水，一直是热的！”
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活很细，但周匠头这人手稳心细，交给他林远不操心，而且也不能小瞧这些匠人跟家人的羁绊，个顶个的都有绝活。
需要操心的是另一件事。
林远找了张桌子铺开一张纸，提笔画了个竖着的圆筒。圆筒里画了根横杆代表活塞。蒸汽从底下灌进去，活塞被顶上去。
好，顶上去了。然后呢？
活塞被蒸汽推到顶了，怎么让它回来？
停火？水冷下来，蒸汽消散，气缸内部压力降了，活塞靠自重落回去？
林远把笔一搁，两手揉着太阳穴。
这法子理论上可行，但等水重新烧开又得好一阵。一上一下就算完成一个冲程，这效率简直没眼看。搞个蒸汽机出来跟蜗牛一个速度，那还折腾什么？
那要是在活塞上面加配重呢？活塞到顶之后靠重力压回来？
不行，有点离谱。蒸汽压力把活塞顶上来的过程是做功的过程，但活塞要是靠重力回去，那蒸汽得一直撑着不泄气。
可蒸汽不泄出去，活塞就被憋在上头下不来。泄了气，活塞倒是能落，可落回去之后还得重新充气……
“妈的。”林远骂了一句，恨自己不是理科生。
问题的核心不在于活塞有没有力气回去，在于气缸里的蒸汽怎么处理。
活塞上行的时候，气缸里充满高压蒸汽，把活塞往上顶。活塞到顶之后，这团蒸汽得消失，气缸内部得变回低压状态，活塞才有可能落回来。
消失。
蒸汽怎么消失？
要么排出去，要么变回水。
排出去简单，开个口子放气就行。但放完气之后再充气，一进一出，中间有个断档，活塞会停一下。停多久取决于锅炉重新把蒸汽压进来的速度。
林远在纸上画了又画，涂了又涂，画出来的东西乱成一团麻。他对机械结构的想象力有限，脑子里能想通逻辑，手上画不出具体的构件形状和连接方式。
算了。这种事得跟真正的匠人面对面讨论。
他把那几张草稿揣进袖子里，出了书房。
“来福，备马。”
“侯爷去哪？”
“军器局。”
——
军器局的铸造坊在城北，紧挨着神机营的驻地。林远进门的时候，汤匠头正带着徒弟们蹲在一口翻砂坑边上，拿着铁钩子小心翼翼地扒拉模具。
坑里热浪翻滚，空气都变了形。
“汤匠头。”
老匠头猛抬头，手上的活没停。“侯爷稍等，这一炉正出模。”
林远没催他，站在旁边看。
两个年轻徒弟把外层的泥模敲碎剥开，露出里面的铸件——一根灰黑色的铁筒，两尺来长，外壁粗糙，布满浇铸留下的纹路。
汤匠头拿铁钩子把筒竖起来，凑近了看内壁。摇了摇头。
“这根不行。”他用指甲刮了一下内壁，“看见没？这儿有个砂眼，黄豆粒大小。灌了蒸汽进去会从这儿漏。得报废。”
旁边的徒弟“啊”了一声。
“别啊了，重来。把翻砂的泥料筛细一号，另外浇铸温度再提两成。金属液太稠了，流不满细部就会留气泡。”
汤匠头把废品往边上一扔，擦了把手上的灰，转过身来面对林远。
“侯爷，不好意思，让您看笑话了。这根是第二根废品，前面那根是缩孔，里头有个指头大的空洞。”
“正常。”林远摆手，“第几根了？”
“加上废的，第三根。正在铸的这根如果顺利，明天能出模。”
“内壁打磨到哪一步了？”
“第一根废品虽然有缩孔，但外面一截没问题，小的拿来练手了。用石磨棒往里头转着磨，磨了三天，那一截已经挺光了。”汤匠头领着林远走到工坊角落，从架子上取下一截半尺长的铁筒断件。
林远接过来，手指伸进去摸了摸内壁。
滑。不是镜面那种滑，还有细微的划痕纹路，但比刚铸出来的粗糙表面好了十万八千里。
“这个精度，比你之前说的半分缝隙要求怎么样？”
汤匠头从架子上又取下一个铁圆柱，也是个试做的活塞坯件。他把圆柱塞进那截筒里，缓推了一下。
铁柱在筒内滑动，不算太顺畅，有磕磕碰碰的阻滞感。
“缝隙大概还有一分出头。”汤匠头把铁柱取出来，“要磨到半分，起码还得三五天。”
“行，不急。”林远把铁筒和铁柱都放回架子上，转过身来。“老汤，我今天来不光是看进度的。有个问题想跟你聊。”
“侯爷请说。”
林远从袖子里掏出那几张涂抹得乱七八糟的草稿，在工坊的木桌上摊开。
“你看这个。”他指着图上的圆筒和活塞，“咱们这个铁筒，蒸汽从底下进去，把活塞往上顶。这一步你明白的。”
“明白。跟那天那把铜壶一个道理。”
“对。问题来了。”林远的手指点在活塞的最高位置，“活塞被顶到这儿之后，怎么让它回去？”
汤匠头看着图，琢磨了一会儿。
“回去……就让它掉下来呗？”
“靠自重掉，能掉。但掉之前得把筒里的蒸汽放走，否则蒸汽堵着它掉不下来。”
“那就放走嘛，开个口子泄气。”
“放走之后呢？活塞落回底部，下一轮蒸汽又得重新把筒灌满，推它上去。中间有个空档，活塞在底下等着，什么活都干不了。这个等的时间越长，这东西就越没用。”
汤匠头“嗯”了一声，眉毛拧起来了。
两人沉默了一阵。工坊里传来其他匠人敲敲打打的声响，铁锤砸在砧板上“叮当当”的，节奏均匀。
汤匠头搬了条板凳坐下，两手搓着膝盖，盯着桌上那张图看了有半盏茶的工夫。
林远也不催他。这老匠头虽然没学过什么物理学，但三十多年铸炮的经验摆在那儿，对高温、高压、金属膨胀这些东西的直觉很准。
“侯爷。”汤匠头终于开口了，声音不大，带着几分试探。
“说。”
“小的想问个事。水烧成蒸汽能推动活塞，那反过来呢？”汤匠头的手在空中比划了一下，“蒸汽要是变回水……活塞是不是就下去了？”
林远猛地一震。“啪”地一拍桌子，把旁边一个正在磨铁的徒弟吓了一跳。
“就是这个！”
汤匠头被他这一拍也吓了一下，往后缩了半个身位。
“对，就是这个道理！”林远一把抓过桌上的炭笔，在草稿的空白处飞快地画了起来。“蒸汽遇冷变回水，体积骤缩……外面的大气压往下一推......活塞就被按回去了！不用等，不用停火，快得很！”
汤匠头站起来凑到桌边看林远在纸上写什么大气压什么的看的一脸懵逼，“那怎么让蒸汽变回水？往筒里浇冷水？”
“可以，但不好。”林远摇头，“冷水直接浇进筒里，壁也跟着凉了。下一轮蒸汽进来还得先把筒壁热回来，浪费。”
他在铁筒旁边又画了一个方框。
“你看。在旁边单独弄一个容器，里头装满冷水。用一根管子把筒和这个容器连起来。”他画了条线把两者连通。“活塞到顶之后，把这根管子打开。筒里的蒸汽顺着管子跑进冷水容器里，碰到冷水就凝结了。筒里变空，活塞落回来。”
“妙啊！”汤匠头拍了一下巴掌，“筒子本身不用碰冷水，一直是热的！”
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