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实验室里,余华极其专注,左手握着粗粮馒头补充能量,右手握着铅笔,没有借助任何画图工具,在专用图纸空白页画出一条条笔直的线条和符号,标记各种设计参数。

这张专用图纸的顶端,写着——【百级空分设备压缩机总体结构图纸】字样。

余华边啃边画,图纸上呈现经过思维计算机数值计算的压缩机总体结构,由二级离心压气机和涡轮构成的进气机组+透平机压缩机组,构成压缩机的总体结构,可以满足整台空分设备性能设计指标。

得到庄教授点拨之后,余华回到实验室就把压缩结构拿了出来,整款透平式压缩机综合空分设备的设计指标和当前加工条件,采用类航空发动机压气机结构设计,风扇级数二级,工作压力为0.48兆帕,理论压缩性能达到每小时1200立方米空气。

是的,二级风扇。

受限于材料和制造水平的原因,这个二级透平式压缩机,已经达到目前中华材料和制造水平的极限,想要采用更多级数的风扇,必须在材料和制造水平上取得突破性进展。

很可惜,这点并不现实。

好在,二级透平式压缩结构的压缩性能符合设计指标,完全够用。

活塞式压缩结构的上限或许只有近千立方米每小时,但透平式压缩结构不一样,它的下限,就是活塞式压缩结构的上限。

两者之间的差距,如果要举个最直观的例子,那就是活塞式螺旋桨飞机和喷气式飞机。

当前市面上空分设备的制氧效率为什么这么低,究其原因,与效率极低且落后的活塞式压缩结构离不开关系。

“压缩机总体结构基本算是搞定了,空气经过透平压缩机和空气冷却塔,压力达到0.5兆帕,温度约303k左右,为了提升纯度,这里要加一个专门的空气过滤器,配合进气机组设置的空气过滤器,尽可能过滤空气杂质和灰尘,完成净化步骤,空气进入换热器进行热交换降温……”余华看了一眼空分设备压缩机总体结构,确认无误,回过头来,目光放到空分设备总体结构上:“换热制冷系统该采用什么结构的冷凝蒸发器呢?”

压缩机总体结构空分设备总体结构是两码事,压缩只是制氧的第一步。

为了提高氧气的纯度,首先要对加压过后的空气进行一次高效净化,再将空气送入冷凝蒸发器进行热交换,经过换热降温,最终送入空气冷却塔制冷精馏,经过深低温精馏处理便可得到99.95%的高纯度氧气。

从工作原理角度出发,看起来很简单对不对?

有种我上我也行的感觉。

然而,不谈技术难度最高的压缩机,冷凝蒸发器和空气冷却塔随便拎一个出来,都能令目前空分设备领域的专家和工程师两眼抓瞎。

内部结构是什么,运行机制和原理又是什么,该采用何种控制方法和检测方法,每一个都是技术难题。

空分设备换热制冷系统由冷凝蒸发器构成基本散热单元,这是一个必须解决的技术难题,不能使其成为整个空分设备子系统的短板。

现实情况就是这么残酷,一个木桶能装多少水,并不取决于最长那块木板,而取决于最短的那块木板,想装得更满,必须补最短的木板。

空分设备亦是如此,所有子系统,必须满足每小时1014立方米空气和每小时202.8立方米氧气的设计指标。

对于这个情况,余华倒是没有害怕,面色自然,眼中透出理性之意,由理性与逻辑构成的脑海高速运转,思考冷凝蒸发器散热结构。

由于传统的冷凝蒸发器无法满足设计指标,必须采用新的散热结构。

要创新,那么就得从最基本的工作原理角度出发。

冷凝蒸发器主要用于各通道中的冷热流体流通换热制冷,为了高效散热制冷,这意味着冷凝散热器必须拥有足够的散热面积,以及更好的散热材料。

“传统散热结构肯定不行,不过,我可以借助电脑pu的风冷散热器为原型,利用多层板翅和散热管道的结构,如此一来,散热结构在不增加尺寸的情况下,其散热面积可以提升几十倍。”

余华脑海细细思索,忽然,灵光乍现,脑海浮现后世电脑风冷散热器的模样,以此为灵感源泉作为冷凝蒸发器的设计思路。

散热器!

经典的玄冰四百散热器!

“从导热系数讲,银的导热系数最高,不过,根据地用不起银质散热结构,只能在铜和铝之间选择,铜的好处在于导热系数高,缺点为比热容低,必须采用大风量风扇或者液态降温,铝的情况则完全相反。”有了设计灵感,余华想好散热结构之后,立即思考散热片材料的问题。

银、铜、铝,导热领域的三兄弟,老大银,老二铜,老三铝,三种材料各有各的好。

铜的导热系数高达400w/·k,比热容为386kj/kg·k。

铝的导热系数为237w/·k,比热容为900kj/kg·k。

从导热系数上说,铜几乎是铝的一倍。

从比热容上说,铝几乎是铜的三倍。

从成本角度讲,抛开两种金属受到严格管制无法大量购买不谈,单论理论价格,铜比铝贵四倍。

至于导热材料的扛把子银,……

银的材料性能极佳,导热系数最高,比热容比铝还高,这是一种理论上完美的散热片材料。

可惜……

用不起。

“还是用铝吧,铜虽然好,但这种稀缺金属资源只能用在刀刃上,不过流通管道必须用紫铜。”余华一番权衡考量,最终选择了老三铝。

结构和材料初步敲定,余华没有耽搁,以最快速度取出一张专用图纸,画出冷凝蒸发器的详细结构。

图纸之上,整个冷凝蒸发器看起来极为眼熟,由多层板翅作为散热结构,每一层铝制板翅表面积约为1.5平方米,总数量为三百片左右,总散热面积达到450平方米。

对电脑diy爱好者而言,这就是一个超大号风冷散热器。

只不过,这个超大号风冷散热器的使用对象并不是pu,而是氧气。

图纸上的初始设计结构呈现而出,余华启用思维计算机,根据各种参数构建冷凝蒸发器的数学模型,展开模拟计算测试。

数秒后,整个模拟计算测试结束,测试数据显示——冷凝蒸发器达到设计指标。

“如果中间再加上两组紫铜热管通道,散热效率应该还会再增加。”余华摸了摸下巴,对于原始版本的冷凝蒸发器不是特别满意,认为还有改进的地方,随即在蒸发器中部添加了两组紫铜热管通道。

这个改进在提升散热效率的同时,没有增加制造难度,勉强算一个小创新。

很快,余华完善改进型冷凝蒸发器,马不停蹄进行第二次模拟计算测试。

第二次模拟计算测试数据显示,改进型冷凝散热器散热效率相较原始版本,提升幅度为13.92%,每小时能处理50立方米液氧和200立方米液氮。

“好,就用这个设计,整个换热制冷系统只需要四个冷凝蒸发器基本单元,两个一组,一组作为低温级冷凝系统,一组作为高温级蒸发。”

得到测试数据,精力即将消耗殆尽的余华,擦了擦额头上的汗水,满意地点了点头,确定采用改进版本的冷凝蒸发器,正式成为空分设备换热制冷系统的基本单元。

心情愉悦且高兴,一天时间,就把压缩机总体结构和冷凝蒸发器结构搞定,研发进度非常喜人。

按照这样的效率,只要不出岔子,大概半个月左右就能把空分设备搞定。

若是庄教授加入的话,约莫十天左右。

“有时候真挺羡慕那些有系统的同行们,随便完成一个简单任务,系统爸爸立马奖励人工智能,开局附赠新手大礼包,没多久还来个阶段性奖励,给个可控核聚变技术,我折腾个百级空分设备都这么费劲……”大脑传出淡淡的晕眩之意,余华揉了揉肿胀太阳穴,看了一眼桌面上的冷凝蒸发器结构设计图纸,忽然回想起自己曾经看过的那些,心中不免生出一股感慨之意。

人家穿越就是新手大礼包,奖励丰厚的令人流口水,要什么有什么,生活富足且奢华,反观自己,吃的是粗粮馒头,喝的是凉白开,折腾个百级空分设备都难得一批。

这人啊,有些时候,真的不能对比。

不过,感慨归感慨,余华对于自己的穿越还是很满足的。

脚踏实地,绝不幻想,用自己的智慧和知识,为中华拼搏出一个大好未来。

此番体会,足矣。

精力基本消耗殆尽,今天的研发工作结束,忽然,余华似乎想到了什么,从兜里取出一枚光滑散发金属光泽的银元,往天空一抛,银元落到手心,袁大头图案朝上。

袁大头朝上,奖励自己赖床30分钟。

反之,没有奖励。

“今天运气不错,可以合法赖床了。”看到这个结果,整个人面露笑意,心情愈发愉悦,极为舒畅,一边哼着小曲,一边收拾两份设计图纸。

合法赖床,这对于投了十次银币只有2次朝上的余华来说,相当不容易。

两份设计图纸放入抽屉,麻溜上锁,拿着扫帚工具简单打扫办公室卫生,处理完这些小事的余华,转身来到休息区,拿上一套换洗衣服,准备下楼冲个凉。

七月份的北平,已经到了一年之中最热的时间段,天气酷热难忍。

好在核物理实验室基础设施齐全,有能冲凉水澡的独立浴室,余华不用去学校大澡堂与同学们坦诚相见。

从个人生理角度说,余华还是不怎么适应这个年代的大澡堂。

真的遭不住。

正当余华准备下楼的时候,办公室房门突然打开,没等余华反应过来,梅贻琦校长和师父华罗庚等一群清华大佬,猛地出现在视野之中。

“呃……校长,各位教授,有什么事吗?”看着突然出现的这群人,准备洗澡的余华有些懵逼,心中不明所以,小心询问道。

什么情况?

这群清华巨佬怎么突然来了?

梅贻琦,华罗庚,庄前鼎,熊庆来,还有杨武之和赵忠尧,整整六位,全是大佬中的大佬。

余华表示自己只是想洗个澡而已,不至于这种小事也能惊动这些清华巨佬吧。

看着余华这幅疑惑且懵逼的表情,梅贻琦和一众清华教授互相对视一眼,纷纷发现其眼中的笑意。

察觉到众人的目光和神色,余华眼中疑惑之色愈发浓郁,有些不解,这时,人群之中的华罗庚打了一个眼神,给出提示。

看到自家师父的眼神,余华瞬间明悟,似乎明白这是怎么回事。

作为清华大保姆的梅贻琦,上前一步,来到余华的面前,脸上挂着笑意,伸出右手:“余华同学,我们是给你贺喜来了,你和华教授共同署名的论文,登上普林斯顿大学数学年报期刊的头版页,我作为校长,代表国立清华大学,对你在中华数学领域的贡献表示感谢,你给母校争光了。”

话音之中透出浓浓的喜爱之意。

如果说当初保送生面试的时候,作为华罗庚徒弟的余华,给他留下了非常好的第一印象,那现在梅贻琦对余华的感官,无疑再提升了一个层次。

数学天才,清华保送生,提前到校报到学习,做出前所未有的突破性学术成果,为国立清华增添荣誉。

这篇论文不止对余华有着极大帮助,就连国立清华,也跟在后面沾光。

无论是论文的通讯作者,还是论文的第一作者,全都来自于国立清华。

这是什么?

无数中华大学梦寐以求的荣誉。

余华做出的这个学术成果,或许是别人一辈子都做不出来的。

最重要的是,余华现在才十八岁,正处于一个科研人才之中的黄金时间段,他现在能做出这种级别的学术成果,那就意味着他未来会做出更多同等级甚至更高层次的学术成果。

这可是现实版本的‘明日,母校以你为荣’!

听到梅贻琦这番话,果不其然,的确是非对称密码成果的缘故,余华没时间去想论文为什么会这么快登刊发表,强压下心中的各种念头,连忙上前伸出右手:“校长,您过誉了,学生只是做了一件很小的事情,不值得您如此对待。”

梅贻琦校长可是一手将国立清华推向巅峰的男人,被誉为永远的清华校长,余华可没有心思在这种人物面前装逼的习惯。

“这句谢谢是应该的,余生,清华以你为荣。”梅贻琦笑了笑,称呼变得更加亲切。

听到这句话,余华有些不知道该怎么接:“……”

他从来没有经历过这样的场面,梅贻琦亲自向自己道谢,还来了一句清华以你为荣。

这……

余华表示真不知道该怎么接话。

“余生,恭喜你了,先生只知道你的数学水平非常厉害,但没想到你已经到了数学家的程度,这篇论文非常优秀。”余华愣神之际,庄前鼎教授走了上来,面含微笑,朝着余华伸出右手,送上个人的祝贺。

“谢谢您,庄教授。”余华回过神,赶忙伸出右手。

两只右手紧紧握在一起,而后自然松开。

庄前鼎挂着微笑,眨了眨眼睛,轻声说道:“明天上午,我会过来。”

余华闻言,瞳孔剧烈收缩,愣在原地,看着庄教授的身影,充满激动与惊喜。

这句话的言下之意,极为清楚,庄教授答应了,答应加入研究项目,答应前往根据地……

惊喜!

这是令一个巨大的惊喜!

看着余华的模样,庄前鼎微笑着,没有多语,缓缓退到一旁,将时间和空间留给身为主角的余华。

现在,是属于余华的时刻,属于这位清华保送生的时刻。

“余生,恭喜你,你的成长速度让人惊讶,你的学术成果让人震撼。”待庄前鼎教授退去,赵忠尧教授并未上场,算学系杨武之教授迎了过来,笑着伸出右手。

余华笑着接受杨武之的祝贺,伸手回应:“谢谢您,杨教授。”

“或许过不了多久,我要叫你余华教授了,毕竟莱夫谢茨教授和外尔教授都是这样称呼你的,他们可能还不知道,创造出非对称密码成果的余华,还只是一个学生,一个大一的学生。”杨武之打趣道。

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