第1216章 磁流体发电?

几天后。

已经重新回到镐京的常浩南照例走进自己位于镐飞集团的临时办公室。

其实到了他这个级别,早就已经没有定时打卡点卯的要求了。

只是过去这一个多月都在京城,导致镐京这边积攒下了不少需要处理的事务。

按照日程表,他下午需要去六院参加一次例会,因此准备在中午之前把今天的事情全部处理完毕。

然而天不遂人愿。

常浩南电脑都还没来得及开机,就看到高超音速武器项目组的办公室主任林元毅出现在外面走廊,抬手轻轻敲了敲门:

“常院士,这是力学所那边送过来的研发进度报告,您看……”

前者抬头看了看旁边挂着的万年历,这才发现确实到了季度末例行提交进展报告的时候。

这也意味着,在接下来几天时间里,会有大概十来份类似的文件被提交上来。

“放我桌上吧。”

常浩南在心中暗叹一声,但还是把笔记本电脑推到一边,然后从笔筒中抽出圆珠笔。

高超项目属于他眼下最重要的事情之一,肯定要优先处理。

很快,一份黑色封面的塑料文件夹就被放在了常浩南面前。

直到这时他才发现,哪怕以季度报告的标准来看,这份东西的厚度似乎也有点夸张了。

乍一看估计得有个大几十页。

林元毅显然也看出了常浩南眼神当中的震惊:

“姜研究员那边说,这段时间他们遇到了个有些奇怪的情况……虽然表面问题是解决了,但深层原因始终没挖出来……”

“嗯?”

后者的表情转为好奇,一边翻开文件夹一边点了点头:

“我知道了……另外你记得回复一下姜研究员那边,就说我会尽快联系他们……”

说完之后低下头,把注意力放在了眼前的报告内容上。

林元毅见状没有接话,不声不响地退出了常浩南的办公室。

临走还没忘了把门给一并带上……

……

“有效运行时间完全达到了设计指标顺利实现了宽马赫数范围下的正常运行……”

“为降低建设成本,在稳定段参数设计过程中采用的不等嫡流动设计方法来满足流量要求,使稳定段上游高压管道的内径小于喷管喉道尺寸……”

“在换喉道喷管的设计过程中采用的逆向特征线法成功解决了传统设计方法运用于换喉道喷管设计时无法提高流场均匀性的难题……”

“……”

总的来说,虽然在建设过程中遇到了一些困难,但力学所那边的进度还是比预期要乐观不少。

尤其驱动段的首次点火,比原定时间表提前了两个月以上。

这还是让常浩南非常欣慰的——

高超验证弹这边,因为有了航天科工二院的加入,让弹头再入精度得到了极大地进步,所以试射时间很可能从一开始预计的2007年初提前到2006年上半年。

如果JF16风洞也能相应提前投入使用,那么整个项目就可以提前进入乘波体,甚至是跟美国方面同步的超燃冲压研究阶段。

想到这里,常浩南就连翻页和做标记的动作都变得轻快了起来。

但不长时间以后,他就看到了刚才林元毅口中“奇怪的情况”。

“计算出来的气流总温,以及测温探针实际获得的温度参数都比一开始的计算结果低大约10%,但气流流速和压力没有偏差,几乎完全能与理论计算结果相对应……”

“随着爆轰能量的不断提高,气流总温也会相应提高,但二者之间不成比例,且能量越高,总温低于计算值的幅度越大……”

“……”

姜宗霖的文字描述稍微有些抽象,好在他附上了从最开始到昨天进行的全部17次实验数据,并把最关键的气流总温单独列成了表格。

最终,力学所通过调整爆轰驱动段和辅助爆轰段的参数,让气流总温突破了8000K大关,同时改变驱动段出口的尺寸,让相对应的气流速度维持在大约6200m/s的水平。

至于设定和结果之间的非线性问题,则是直接重复进行多次试验,制了一张对照表出来。

总之算是在工程上实现了最开始的设计要求。

对于几年内的高超音速研究来说,足已经够用了。

只是力学所方面始终没有找到这一现象的理论解释。

姜宗霖在报告最后还附上了自己的计算步骤,希望常浩南验证一下是否存在错误。

后者亲自演算了一次,确定整个过程并没有太大问题,只有一些不会影响最终结果的初始参数设定问题……

“总温不够……”

看着眼前的计算结果,常浩南微微眯起眼睛,心下不免有些疑惑。

二阶C-J方程的解析解法,已经经过了系统,以及他自己的多次演算的双重认证,几乎没有出错的可能。

况且如果是这么底层的部分出问题,那整个爆轰驱动段的工作情况应该乱作一团才是,不可能像现在这么严丝合缝,只有总温一个数据对不上。

“既然理论正确,那就只能是工程或者操作上的问题……”

他一边自言自语,一边把文件翻回到实验部分最前面的“基础设置”一节。

翻来覆去看了两遍之后,一个大胆的猜想突然从脑海中跳了出来……

常浩南抓起桌边的红色电话,一开始本来想要打给刚刚送文件过来的林元毅,但拨出几个数字之后旋即又改变了主意。

他要说的内容里不涉及具体数据,完全可以用保密专线直接联系力学所。

一阵嘟嘟的回铃音之后,电话被接通。

“您好,这里是科学院力学所。”

虽然声音中带着几分藏不住的疲惫,但常浩南还是能听出正是他要找的姜宗霖。

“姜研究员,我是常浩南。”

听筒那边瞬间传出轻微的碰撞声,似乎是原本坐着的人突然站起身来,不小心碰掉了什么东西的样子。

“常院士,您说。”

“你们提交上来的那份报告,我刚才已经看过了。”

常浩南直接切入正题:

“我确认一下,你们目前进行的应该只是爆轰驱动段本身的测试?”

突如其来的问题让另一边的姜宗霖有些发懵,过了几秒钟后才怔怔地开口:

“嗯……没错。”

“那原本应该是被驱动段和喷口的位置,你们设置了什么模拟负荷?”

常浩南继续问道。

这会儿姜宗霖也差不多完全清醒了过来,马上回答道:

“一个气体循环设施……风洞工作过程中需要使用到一部分高纯度的稀有气体,这东西咱们国内目前还不能生产,进口价格很贵而且供货量有限,所以在测试过程中我们都是收集起来循环使用。”

说完之后,他又试探着询问:

“常院士,您这是已经……想明白出问题的原因了?”

“呼——”

在听到姜宗霖回答的那一刻,常浩南稍微松了口气——

刚好能和自己前面的推测对上。

当然,从科学上讲,仅仅这样还不能证明什么。

于是,他赶紧嘱咐道:

“我现在还不能100%确定,但已经有了些头绪……你们现在把循环装置拆掉,换一个模拟载荷上去,然后用最开始的计算出来的那一套参数,再进行一次实验!”

这个要求,显然有些出乎姜宗霖的预料:

“这……”

眼见他还有些犹豫,常浩南只好进一步解释:

“风洞的主要工质是氮气和氧气,这两种气体的电离电位很高,所以过去的任何风洞几乎都不会导致他们解离,但JF16的气体总温超过8000K,已经足够产生电子和带电离子,从而形成等离子体。”

“等离子体本身就有着很大的电导率,那一瞬间的气体流速又在非常夸张的6000m/s以上,再加上你们设置的气体循环装置……姜研究员,你觉得整个风洞系统会怎么样?”

话都说到这个份上,姜宗霖马上就领会了常浩南的意思:

“风洞相当于一个发电机?”

“没错……”

常浩南回答道:

“而且还是用磁流体发电的发电机!”

(本章完)

第1217章 我们可不是说着玩的

磁流体发电,倒不是常浩南自己创造出来的新名词。

实际上,这个概念产生的时间相当早,甚至可以上溯到电动力学的创始人迈克尔·法拉第。

而第一个与磁流体发电的专利也在1910年于美国落地。

然后……

就没有然后了。

虽然理论很丰满,但在随后的近一个世纪时间里,人类始终没能掌握可靠的、产生高速等离子体的技术手段。

直到21世纪初,人类才第一次建造出实际可用的磁流体发电验证设备。

说是设备,其实由于受制于磁流体的强度和速度,规模和发电功率仍然都很小。

更接近某种玩具。

如果只是这样倒也还好。

毕竟人类第一次实现核能发电,功率也同样点不亮一个灯泡。

关键是,似乎在短时间内都看不到什么取得进一步突破的前景。

总之即便是在行业内,都能没掀起太大风浪。

所以在听到常浩南的回答之后,姜宗霖并没有马上往应用的方向去想。

而是直接开始考虑如何削弱这一效应:

“所以,只要让磁流体不再切割磁感线,就不会产生感应电势了?”

常浩南刚才的提议也正是这个意思:

“没错。”

他点了点头:

“设备磁场和地磁场都是大致与地面水平,且呈东西走向的,所以正常的风洞工作过程其实不会出问题……但在增加那个气体循环设施之后,磁流体的流向就会变化,导致损失一部分能量……”

“其实单纯损失能量倒还好,我是担心你们搞出来的气体流速太快,感应电势差太大,对设备本身造成风险……”

最后这句话,就明显是带着几分开玩笑的语气了。

别说是气流总温8000K,哪怕气流温度真的达到8000K,也不足以完全电离以氮氧为主的工质气体,更不可能达到固体金属那样10^6 S/m量级的电导率。

如果真那么容易搞出危险,那磁流体发电技术就不至于在几十年时间里都无人问津了。

更何况,风洞本身的安装方式就是严格接地的,哪怕真有个几百上千伏的电压,也不至于真的破坏设备本身。

电话那头的姜宗霖自然也听得出来,当即爽朗地笑道:

“放心吧常总,我们每次测试之后,都会全方位检查设备的结构安全性,保证把一切风险扼杀在摇篮之中!”

“那好,我就等着你们的好消息!”

JF14风洞是当下力学所工作的重中之重,所以常浩南也没有再和姜宗霖谈太多其它事情,例行鼓励了一番之后便结束了通话。

但在放下听筒之后,他马上从办公桌右手边的抽屉里掏出了一个笔记本。

皮质封面已经带上了不少岁月的痕迹,而本子的侧边更是因为经常翻动而几乎被完全染成黑色。

不难看出,已经用了颇有一些时日。

这是常浩南重生之后不久那会儿,从京航大学某个文具店里面随手购买的。

用来记录一些暂时还没有条件进行研发,但以后会有用的灵感或者想法。

他把本子翻开,在一张空白页的最上面写下了一行标题:

爆轰驱动磁流体发电——

磁流体发电的难度,至少90%都来自于如何产生足够速度和电导率的高能气流。

而脱胎于超高速风洞的爆轰驱动技术,则恰好能够满足这一要求。

当然,只能产生最多不超过0.01秒的一瞬间。

想要用在正常发电设备上属于痴人说梦。

但如果……恰好就是脉冲电源呢?

目前最主要的脉冲电源,是以电场形式储能的电容电源。

但电场储能对于大功率中间储能元件的性能要求极高,往往有着极其夸张的体积和成本。

以电容脉冲电源为例,要想达到100MJ以上的储能,那么光是其中的电容器就会相应达到100立方米左右的惊人体积。

并且还是以指数方式增长。

至于飞轮储能、重力储能等机械手段,因为转化效率的问题,上限实在太低,往往更适用于稳态电源。

而无需大功率开关、没有转动部件、可直接向负载传递能量的磁流体发电机,则没有这些方面的担忧。

完全可以应用在不方便使用电容/电感储能的场合之下……

常浩南奋笔疾书,很快写满了笔记本上的一整页纸。

停笔思索片刻之后,又在最下面打上了四个星号。

优先级四星。

也就是眼下先不启动研发,但在客观条件允许之后马上向其中投入资源……

……

就在常浩南这边正在奋笔疾书的同时。

数百米之外,镐发厂区。

一排四台考斯特中巴车在两辆小车的带领下疾驰而入,最终鱼贯停在一处车间门口。

原本这里应该是原材料和产品的装卸区,一般情况下不允许客运车辆停留,以免影响作业效率甚至发生危险。

但今天的情况显然并不一般。

几乎在车队陆续停稳的同时,一行约三十人的队伍也从不远处的车间中走了出来。

位于人群最中间的两人,一个是镐发集团副总经理任炳达,显然是作为东道主代表的身份出现。

另一个则是一副白人面孔,脖子上还挂着一张通行证。

正是来自罗尔斯·罗伊斯的蒂姆·波迪。

某种程度上,和任炳达算是老熟人了。

今天这场参观,也正是后者特地安排的。

实际上,波迪在大约半年前,就接到了顶头上司的要求,让他就下一阶段航空发动机排放标准的事情,和华夏方面进行接触。

但一方面,在遄达900的危机结束之后,波迪,或者说整个罗罗公司也恢复了作为英国人的传统办事效率。

另一方面,波迪当时刚刚接手新一代中等推力涡扇发动机(NGME)项目不久,第一次担任团队一把手的他连很多情况都还没来得及了解,一时间也确实走不太开。

所以直到现在,2005年的第三季度都快结束了,才最终达成此行。

好在华夏这边在发表过那篇措辞严厉的通稿之后,就再没有就航空排放问题再公开进行过什么表态。

似乎真的验证了此前的猜想,即那份宣传稿是为了配合在IPCC大会上对美国发起的舆论攻势。

至少在波迪看来,自己应该是没耽误什么事的。

尤其这趟抵达镐京之后,负责接待的任炳达一改此前在英国时咄咄逼人的风格,以极高的规格接待了他。

甚至安排参观了镐发集团最核心的生产车间之一。

也就是给遄达900加工涡轮叶片的那个地方。

虽然这种走马观花根本看不出什么一二三,而且其中很多核心工序还明显临时停工了。

但能让他进去,本身就是一个友好和互信的姿态。

总之,波迪此时的心态,还是颇为放松的。

“任,虽然我们的合作已经持续了几年时间,但这还是我第一次亲眼看到你们的生产过程,说实话,非常出乎预料……”

上车之后,波迪对此行给出了颇为诚恳的夸奖。

“哪里哪里。”

任炳达紧接着坐到他的对面,谦虚地摆了摆手:

“跟你们这样的老牌企业相比,还有很多需要学习的地方。”

这话倒不完全是客气。

随着镐发集团近些年来水平不断提升,尤其是AE1500/涡扇20立项之后,他愈发能够感觉到,尽管华夏在航发技术领域已经有了很多绝活,但在硬实力的积累,尤其是生产和管理领域,仍然有很大的进步空间。

包括这次和波迪的会面,也是遵照常浩南此前的安排,争取与罗罗合作,进一步补齐进入民用航发产业的短板。

一番寒暄之后,波迪还是架不住任炳达一直顾左右而言他,率先进入了正题:

“任,我记得你们在年初的时候发布过一个新闻,说是会在CAEP6排放标准的基础上,再降低8%的巡航油耗,以及16%到30%的尾气排放?”

因为他刚才已经判断华夏方面大概率是虚张声势,所以这会也只是以闲聊的语气提起。

但任炳达听罢,却先是露出笑容,接着非常郑重地点了下头:

“没错。”

(本章完)

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