第99章 蒸汽機登場
盼望著，盼望著，蒸汽機的消息來了。
腓特烈結束了打坐冥想，馬上換上衣服，坐著馬車和奧美特一同前往韋森堡大學附近的湖邊人打鐵坊。
剛下馬車，「咔嚓咔嚓」的聲音就從湖邊傳來，那裡已經聚集了不少看熱鬧的人。
施密特帶著一群人在仔細觀察與記錄蒸汽機的運行情況，旁邊有人在組裝機器，腓特烈過來後一群人馬上向校長問好。
「情況怎麼樣？」腓特烈朝著他們揮揮手後直接問施密特。
現在蒸汽機正在工作，活塞在氣缸中飛快地進行著往復運動，連杆帶動曲軸，曲軸帶動飛輪轉得飛快。
奧美特退到一旁，把機會留給學生們。
施密特興奮地說道：「報告校長，這台機器已經連續運轉一天了，目前沒有什麼大問題！」
腓特烈滿意地點了點頭，然後問道：「那有什么小問題？」
施密特尷尬地撓了撓頭，說道：「主要是蒸汽通路的一些連接處漏氣，螺紋和螺口的精度還是差了點。」
腓特烈說道：「沒關係，這不怪你們，以後慢慢改進就好。」
這事確實怪不了別人，還是腓特烈自己弄出來的。
他為了減小蒸汽機的體積增加了鍋爐氣壓，一下子達到了老家那邊19世紀至少中後期的水平，而加工工藝和工人水平沒有跟上，出些問題不奇怪。
施密特指著人群中穿得最人模人樣的一個傢伙說道：「為了解決漏氣問題，我們找來了巴斯夫幫忙。」
巴斯夫知道今天這裡是施密特的舞台，所以一直縮在後面裝作小透明。
不過現在施密特點了他，他自然就登場了。
「校長好，看您氣色不錯，喲，最近又長高了啊。」
巴斯夫一出現就笑呵呵地向腓特烈問候。
腓特烈上下打量了一下這傢伙，也笑著說道：「別人結了婚是夫人的肚子變大，怎麼，你的肚子先大起來了？」
周圍的學生們都是認識巴斯夫的，頓時笑成了一片，同時還很羨慕。
巴斯夫的臉上幸福滿滿，微笑著回答：「最近我夫人買了一本烹飪書，廚藝進步很快。」
隨後他正色說起正事：「蒸汽機這邊的漏氣問題我半個月前來研究過，主要是縫隙過大，高壓蒸汽容易從裡面漏出來。」
「我提供了一種史萊姆膠，它可以像膠水一樣塗在螺紋上再擰緊，縫隙里都被填滿，凝固後可以堵住蒸汽，需要拆除時可以先用木頭點火在外面把它燒軟。」
腓特烈點了點頭，這個方法是不錯，不過還是說道：「要多檢查膠的情況，避免長時間工作後出現損壞。」
巴斯夫馬上保證自己親自盯著這裡。
腓特烈走到蒸汽機旁仔細觀察起來。
這台蒸汽機安裝在一個鋼架上，鋼架下面有四個鋼鐵輪子，結構和馬車一樣，有掛鉤的輪子可以左右轉動，方便拖動。
鍋爐也有點不一樣了，外面多了一個外殼，前後通透，施密特介紹說是隔熱用的，避免有人被燙傷。
氣缸在頭部位置，裝在鍋爐側面，結構頗為緊湊。
然後腓特烈發現了一個新裝置，是一個足球粗的鋼鐵管，安裝在鍋爐的另一面，一頭有管道和鍋爐相連，另一頭連接高位水箱。
「這是加水的？」腓特烈問道。
「校長英明！」施密特馬上回答，「這是加水筒，可以在鍋爐運行的時候加水。」
「它裡面有魔法肌肉，可以把水壓進鍋爐裡面。」
「管子上有個彈簧止回閥，可以保證鍋爐里的蒸汽不出來，水可以進去。」
腓特烈點了點頭，雖然這不是最佳方案，成本和重量都大了很多，但現在也湊合著用了。
不過這也是目前湊合著用，真正生產出售的時候自然不能用這樣的注水器。
腓特烈站在那裡許久，眉頭微微皺起，回憶著伯努利方程，上輩子學水力學的時候學過。
伯努利方程為
p+ρv+ρgh=C
式中，p為流體中某點的壓強，v為流體該點的流速，ρ為流體密度，g為重力加速度，h為該點所在高度，C是一個常量。
在連續的系統中可表述為
p+ρv+ρgh=p+ρv+ρgh
也就是說，流速越大，壓強越小；流速越小，壓強越大。
注水時，水蒸氣進入注水器，因為高流速低壓強使得蒸汽口附近的水被它吸走，水受蒸汽裹挾進入吸水嘴。
水與蒸汽在吸水嘴後的混合嘴混合，這時候大部分水蒸氣變成了冷凝水，混合水得到了蒸汽的動能，同時這一段的管徑像喇叭口一樣逐漸縮小，水流速度增加，然後高速進入射水嘴。
射水嘴的管徑也像喇叭口一樣，管徑越來越大，混合水的速度減小，壓強增大，最後推開止回閥進入鍋爐。
施密特看到校長陷入沉思，早已拿著筆記本和炭筆在一旁侍候著。
腓特烈的手剛一抬起，兩樣東西馬上奉上。
現在他只是寫出了流速與壓強的關係，多年後伯努利原理在這個世界改名叫韋森流體原理了。
這樣的注水器結構簡單，設計複雜，使用的時候要求鍋爐內壓力不能太大，綜合考慮還是不錯的。
後來人們曾試圖搞懂腓特烈為什麼能在那個歲數就明白了這個原理，較為被人接受的說法是他從漱口時噴水明白了管徑與流速之間的關係，看到風掀起裙擺桌布明白了速度與壓強的關係，最後一篇描寫小腓特烈善於觀察生活與思考的文章成為了小學生必背課文。
腓特烈現在還不懂以後的事情，此時在畫完了注水器的示意圖後心想該找石墨來做筆了，炭筆總是不好用。
施密特如同接過世間最珍貴的寶物一般雙手接過筆記本，保證明天開始研究。
腓特烈在韋森堡大學的一眾學者之中的威望就是這樣一點點的建立起來的。
他在鍋爐旁邊繼續研究著上面的儀表，壓力表、溫度計和水位計顯示正常。
水位計用的是與豌豆槍顯示槍膛有無子彈相同的技術，靠鍋爐里的浮球接通不同位置的魔法迴路，然後外部相應的水晶發光。
最重要的是這台蒸汽機使用了一套被奧美特稱之為「魔腦」的原本用於魔像傀儡的控制核心，通過它可以綜合控制整台機器的鍋爐壓力、出氣壓力和加水等操作，讓個普通的農夫也能在簡單的學習後扳動操縱杆來控制機器。
因為功能簡單，所以價格並不高。
施密特低聲對腓特烈說道：「校長，魔腦里設置了一個特殊的功能。」
腓特烈好奇地問道：「什麼功能？」
「自爆。」施密特用最低的聲音說道。
腓特烈非常滿意的點了點頭，然後說道：「最好能遠程控制。」
(本章完)