第四十四章水泵機組
說起來製造水泵和蒸汽機都是非常簡單，但是實際上鑄造加工起來，還是頗為複雜。
這是最考驗技術的地方，也是老師傅手藝與現代知識結合的關鍵。
為了減少製造的複雜程度，陳曉克採用現代設計軟體在虛擬世界中提前完成絕大部分的設計、計算、仿真和優化工作，將1950年代需要靠大量實物試錯、耗費巨大人力物力的過程，壓縮到一台筆記本電腦中完成。
首先使用三維建模。
在電腦上精確繪製出水泵、蒸汽機的每一個零件，並將它們虛擬裝配成整機。
軟體可以自動檢查出零件在裝配中是否會發生碰撞、干涉。
這避免了在1950年代需要製作多個實物木模和樣機才能發現的結構錯誤，節省了大量時間和材料。
軟體可以直接從三維模型生成精準的二維工程圖紙，包括尺寸、公差、表面粗糙度要求等。
陳曉克就可以將這些圖紙列印出來，雖然不能帶回1950年代，但在陳曉克的心裡已經建立了一個標準。
在設計階段就能通過軟體發現結構中薄弱的、應力過大的部位，並在製造前就進行加強優化，避免了產品在實際使用中發生斷裂的風險。
現代軟體還有一個功能，就是流體仿真。
作用是對水泵的內部流場進行模擬計算。
這樣陳曉克可以在電腦上無限次地修改葉輪的葉片形狀、包角、進出口角度以及泵殼的蝸室形狀，並立即通過仿真看到流量、揚程和效率的變化。
這相當於在虛擬世界進行了成千上萬次試驗。
在製造出第一個實物之前，他就能準確地預測出最終水泵的流量-揚程曲線、效率曲線和汽蝕餘量。
這使他能直接給出一個最優化的設計，而不是像1950年代那樣先憑經驗做一個，測出來不行再修改。
仿真可以直觀顯示哪裡會產生破壞性的氣泡，從而在設計階段就避免這個問題。
軟體結構仿真與有限元分析，對零件的強度、剛度、疲勞壽命進行計算。
陳曉克還可以用軟體精確計算鍋爐在不同壓力下的應力分布，從而科學地確定鍋爐壁需要多厚，開孔處如何加強，而不是僅僅依賴經驗公式和盲目加大安全係數，實現了在安全的前提下最經濟的設計。
對蒸汽機的曲軸進行仿真，可以預測其在工作轉速下的振動情況，避免因共振導致機器損壞。
計算軸承的負載和預期壽命，指導選用合適的型號。
其他的製造困難都一個個被攻克，最後，「我們需要一塊壓力表。」
「找工業局問問吧？」
可是工業局給的回話是沒有，讓前進廠自己想想辦法。
這話說的讓陳曉克聽的牙都痒痒的，這真是這9也沒有那也沒有。
現代社會幾十上百就能隨便買的東西，這個時代一個省都買不到。
可是活人不會被尿憋死，沒有壓力表，就用液柱壓力計。
這是基於流體靜力學原理，利用U型玻璃管中液柱的高度差來測量壓力。
材料上只需要一段透明的玻璃管、橡膠軟管、一塊刻有高度刻度的木板、水銀或水。
將玻璃管彎成「U」型，固定在標尺板上，一端連接鍋爐的蒸汽空間，另一端敞開於大氣。
這種液柱壓力計原理簡單，絕對準確，它是壓力的基本定義，無需校準，其準確性只取決於液柱高度和液體密度的測量，非常可靠。
不需要精密加工，只需要簡單的玻璃工和木工。
當然它也不是沒有缺點，這種液柱壓力計笨重、易碎、玻璃管和液柱不便操作，還需要人工讀取液面高度。
這也是它被慢慢淘汰的原因。
為了防止壓力過高，陳曉克還增加了安全閥，一旦壓力過高就會自動泄壓。
設計、鑄造、車、鏜、打磨，前前後後用了一個多月，才把水泵和蒸汽機製造出來。
如果算上陳曉克在現代忙活的日子，都快三個月了。
而這時廠里的水井也被深挖好，出水量足夠，接上了前進廠自己生產的鑄鐵管。
安裝上水泵，只需要給蒸汽機點火升壓，就要開始做功抽水。
實際上蒸汽機已經實驗過了，水泵也實驗過，但是沒有組合在一起實驗。
今天總算是都完成了試驗。
站在廠區中央，那台嶄新的、還帶著鑄件毛刺和機油味的蒸汽水泵機組已經安裝就位。
蒸汽機的爐膛里煤火正旺，發出輕微的呼呼聲，粗壯的鑄鐵飛輪靜靜地等待著第一次轉動。
連接著深井的水泵進出口管道也已對接完畢，就等一聲令下。
陳曉克正蹲在蒸汽機旁，最後一次檢查著那個臨時搭建卻至關重要的U型管水銀壓力計。
透明的玻璃管內，水銀柱在標尺的「0」刻度線微微晃動。鄒師傅手持鐵鍬，守在爐門前，緊張地盯著壓力計；劉師傅和魏師傅則分別站在水泵和傳動帶旁，準備隨時應對突發情況。
整個工廠的工人都自發地圍了過來，屏息凝神，等待著激動人心的試車時刻。
就在這時，廠門口傳來了幾聲清脆的汽車喇叭聲和剎車聲。門衛老魏頭慌慌張張地跑進來：「經理！經理！來了好多小汽車！沈局長…沈局長陪著大領導來了！」
眾人聞言一愣，紛紛轉頭望去。只見廠門口停著三輛吉普車，沈局長帶著一群人下來。
為首的是一位身穿灰色中山裝、氣質沉穩的中年幹部，身邊跟著幾名秘書和幹部模樣的人。
沈局長一眼就看到了廠區中央那台顯眼的新設備和圍觀的工人們，也看到了愣在原地的陳曉克。
他趕緊招手，示意陳曉克過來。
陳曉克連忙小跑過去。
沈局長壓低聲音，語氣帶著一絲緊張和興奮：「曉克同志，這位是市委鄧書記，書記剛從洪都機械廠籌建處視察回來，聽我匯報了你們廠的情況，特意過來看看！你們這是…在搞什麼大動靜？」
陳曉克心裡也是咯噔一下，趕緊匯報：「報告局長，報告書記！我們正在準備試運行廠里自己設計製造的第一台蒸汽水泵機組，打算解決廠里的供水和消防問題。」
鄧書記聞言，臉上露出濃厚的興趣：「哦？自己造的蒸汽機和水泵？這可是解決生產實際問題的好事情嘛！正好，讓我們也觀摩學習一下！」說著，便邁步向機組走去。
沈局長趁機拉了一下陳曉克，低聲略帶埋怨：「你小子！搞這麼大動作也不提前跟我通個氣！這要是試車不成，在書記面前出了洋相…」
陳曉克也是手心冒汗，低聲道：「局長，我們也是剛組裝好，心裡沒十足把握，本想自己先試成了再向您報喜…」
事情也確實是這樣，之前試車也出現了不少問題，誰知道組裝上還會不會出現問題。
難道還能把領導呼來喝去耍著玩嗎？
「行，你們準備的怎麼樣了？」沈局長也能體會陳曉克的難處。
「已經點火了，壓力上來就可以試著抽水了。」
鄧書記也站到鍋爐邊，看著陳曉克過來，就道，「你們準備好了嗎？」
「準備好了。」
「那就開始吧！」
「是。」
陳曉克深吸一口氣，快步走到機組前，大聲下令：「鄒師傅，加煤，升壓！準備試車！」
鄒師傅響亮地應了一聲「好嘞！」，用力鏟起一鍬煤投進爐膛。火焰頓時更加旺盛，蒸汽機鍋爐發出「咕嚕咕嚕」的水沸聲。
所有人的目光都聚焦在那根U型管壓力計上。
只見玻璃管中的水銀柱，開始極其緩慢卻穩定地向刻度標尺的上方爬升。0.05MPa…0.1MPa…車間裡鴉雀無聲，只有爐火的呼嘯和壓力計液面上升時幾乎微不可聞的摩擦聲。
鄧書記看得津津有味，指著壓力計問陳曉克：「陳經理，你們這個土辦法測壓力，很科學嘛！讀數清晰得很！」
陳曉克連忙解釋：「報告書記，暫時買不到壓力表，我們就用這土辦法頂一頂，原理是一樣的，保證安全可靠！」
當水銀柱穩穩地停在0.35MPa的刻度時，陳曉克看向鄒師傅。鄒師傅會意，用力點了點頭，表示鍋爐運行平穩。
「壓力到位！劉師傅，準備脫開空轉！」陳曉克下令。
劉師傅應聲操作，脫開了傳動帶與水泵的連接。
魏師傅迅速打開了蒸汽機通往飛輪的蒸汽閥門。
「嗤——哧——」一陣急促的蒸汽噴發聲響起，那巨大的鑄鐵飛輪先是猛地一顫，接著便開始緩慢而有力地轉動起來，並且越轉越快，越轉越平穩！皮帶輪帶著空轉的傳動帶呼呼生風，蒸汽機發出的節奏均勻的「哧-咔-哧-咔」聲充滿了力量感，仿佛一個巨人的心臟在強健地跳動！
「好！」圍觀的人群中爆發出第一聲喝彩！
鄧書記和沈局長臉上都露出了讚賞的笑容。
空轉運行了五分鐘，確認蒸汽機運轉正常後，陳曉克深吸一口氣，發出了最終命令：「合上傳動帶！水泵啟動！」
劉師傅看準時機，麻利地將傳動帶推入工作位置。
動力瞬間傳遞到了水泵上。水泵先是發出一聲低沉的嗚咽，緊接著，一股渾濁的、夾雜著氣泡的井水猛烈地從出水口噴涌而出，射向空中，劃出一道有力的弧線，然後水流迅速變得清澈、穩定、洶湧！
水柱重重地砸在預先挖好的泄水渠里，發出嘩啦啦的巨響。
魏師傅早就帶人打開了通往屋頂蓄水池的閥門，水流立刻沿著管道奔騰而上！
「成功啦！出水啦！」工人們歡呼雀躍，掌聲雷動！
鄒師傅激動得滿臉通紅，不住地用棉紗擦著手。
劉師傅和魏師傅相視一笑，長長地舒了一口氣。
鄧書記用力地鼓著掌，對身邊的沈局長說：「老沈，看到了嗎？這就是『自力更生，艱苦奮鬥』！一個小修理廠，能造出這麼好的機器，解決了大問題！了不起！」
他走上前，緊緊握住陳曉克和幾位老師傅滿是油污的手：「同志們，辛苦了！我代表市委祝賀你們試車成功！你們這種敢想敢幹、勇於攻堅克難的精神，值得全市的工廠企業學習！你們不僅解決了自己的困難，更展現了我們地方工業的潛力和志氣！」
沈局長也是滿面紅光，與有榮焉，之前那點埋怨早已煙消雲散，只剩下滿滿的驕傲。
「你們要再接再厲，擴大生產，把水泵和蒸汽機多多的生產，解決其他部門的用水難題。」
陳曉克激動地匯報：「請書記放心，請局長放心！我們下一步就著手小批量生產這種機組，爭取為我市更多的工廠和農村抗旱提供可靠動力！」
鄧書記讚許地點頭：「好！很有志氣！市里和工業局要大力支持！要把『前進廠』的經驗推廣出去！」
領導們的車隊在工人們的歡送下離開了工廠，但廠里的興奮氣氛久久沒有平息。
那台蒸汽機機依然不知疲倦地轟鳴著，將清澈的井水源源不斷地泵送至高處。
這是最考驗技術的地方，也是老師傅手藝與現代知識結合的關鍵。
為了減少製造的複雜程度，陳曉克採用現代設計軟體在虛擬世界中提前完成絕大部分的設計、計算、仿真和優化工作，將1950年代需要靠大量實物試錯、耗費巨大人力物力的過程，壓縮到一台筆記本電腦中完成。
首先使用三維建模。
在電腦上精確繪製出水泵、蒸汽機的每一個零件，並將它們虛擬裝配成整機。
軟體可以自動檢查出零件在裝配中是否會發生碰撞、干涉。
這避免了在1950年代需要製作多個實物木模和樣機才能發現的結構錯誤，節省了大量時間和材料。
軟體可以直接從三維模型生成精準的二維工程圖紙，包括尺寸、公差、表面粗糙度要求等。
陳曉克就可以將這些圖紙列印出來，雖然不能帶回1950年代，但在陳曉克的心裡已經建立了一個標準。
在設計階段就能通過軟體發現結構中薄弱的、應力過大的部位，並在製造前就進行加強優化，避免了產品在實際使用中發生斷裂的風險。
現代軟體還有一個功能，就是流體仿真。
作用是對水泵的內部流場進行模擬計算。
這樣陳曉克可以在電腦上無限次地修改葉輪的葉片形狀、包角、進出口角度以及泵殼的蝸室形狀，並立即通過仿真看到流量、揚程和效率的變化。
這相當於在虛擬世界進行了成千上萬次試驗。
在製造出第一個實物之前，他就能準確地預測出最終水泵的流量-揚程曲線、效率曲線和汽蝕餘量。
這使他能直接給出一個最優化的設計，而不是像1950年代那樣先憑經驗做一個，測出來不行再修改。
仿真可以直觀顯示哪裡會產生破壞性的氣泡，從而在設計階段就避免這個問題。
軟體結構仿真與有限元分析，對零件的強度、剛度、疲勞壽命進行計算。
陳曉克還可以用軟體精確計算鍋爐在不同壓力下的應力分布，從而科學地確定鍋爐壁需要多厚，開孔處如何加強，而不是僅僅依賴經驗公式和盲目加大安全係數，實現了在安全的前提下最經濟的設計。
對蒸汽機的曲軸進行仿真，可以預測其在工作轉速下的振動情況，避免因共振導致機器損壞。
計算軸承的負載和預期壽命，指導選用合適的型號。
其他的製造困難都一個個被攻克，最後，「我們需要一塊壓力表。」
「找工業局問問吧？」
可是工業局給的回話是沒有，讓前進廠自己想想辦法。
這話說的讓陳曉克聽的牙都痒痒的，這真是這9也沒有那也沒有。
現代社會幾十上百就能隨便買的東西，這個時代一個省都買不到。
可是活人不會被尿憋死，沒有壓力表，就用液柱壓力計。
這是基於流體靜力學原理，利用U型玻璃管中液柱的高度差來測量壓力。
材料上只需要一段透明的玻璃管、橡膠軟管、一塊刻有高度刻度的木板、水銀或水。
將玻璃管彎成「U」型，固定在標尺板上，一端連接鍋爐的蒸汽空間，另一端敞開於大氣。
這種液柱壓力計原理簡單，絕對準確，它是壓力的基本定義，無需校準，其準確性只取決於液柱高度和液體密度的測量，非常可靠。
不需要精密加工，只需要簡單的玻璃工和木工。
當然它也不是沒有缺點，這種液柱壓力計笨重、易碎、玻璃管和液柱不便操作，還需要人工讀取液面高度。
這也是它被慢慢淘汰的原因。
為了防止壓力過高，陳曉克還增加了安全閥，一旦壓力過高就會自動泄壓。
設計、鑄造、車、鏜、打磨，前前後後用了一個多月，才把水泵和蒸汽機製造出來。
如果算上陳曉克在現代忙活的日子，都快三個月了。
而這時廠里的水井也被深挖好，出水量足夠，接上了前進廠自己生產的鑄鐵管。
安裝上水泵，只需要給蒸汽機點火升壓，就要開始做功抽水。
實際上蒸汽機已經實驗過了，水泵也實驗過，但是沒有組合在一起實驗。
今天總算是都完成了試驗。
站在廠區中央，那台嶄新的、還帶著鑄件毛刺和機油味的蒸汽水泵機組已經安裝就位。
蒸汽機的爐膛里煤火正旺，發出輕微的呼呼聲，粗壯的鑄鐵飛輪靜靜地等待著第一次轉動。
連接著深井的水泵進出口管道也已對接完畢，就等一聲令下。
陳曉克正蹲在蒸汽機旁，最後一次檢查著那個臨時搭建卻至關重要的U型管水銀壓力計。
透明的玻璃管內，水銀柱在標尺的「0」刻度線微微晃動。鄒師傅手持鐵鍬，守在爐門前，緊張地盯著壓力計；劉師傅和魏師傅則分別站在水泵和傳動帶旁，準備隨時應對突發情況。
整個工廠的工人都自發地圍了過來，屏息凝神，等待著激動人心的試車時刻。
就在這時，廠門口傳來了幾聲清脆的汽車喇叭聲和剎車聲。門衛老魏頭慌慌張張地跑進來：「經理！經理！來了好多小汽車！沈局長…沈局長陪著大領導來了！」
眾人聞言一愣，紛紛轉頭望去。只見廠門口停著三輛吉普車，沈局長帶著一群人下來。
為首的是一位身穿灰色中山裝、氣質沉穩的中年幹部，身邊跟著幾名秘書和幹部模樣的人。
沈局長一眼就看到了廠區中央那台顯眼的新設備和圍觀的工人們，也看到了愣在原地的陳曉克。
他趕緊招手，示意陳曉克過來。
陳曉克連忙小跑過去。
沈局長壓低聲音，語氣帶著一絲緊張和興奮：「曉克同志，這位是市委鄧書記，書記剛從洪都機械廠籌建處視察回來，聽我匯報了你們廠的情況，特意過來看看！你們這是…在搞什麼大動靜？」
陳曉克心裡也是咯噔一下，趕緊匯報：「報告局長，報告書記！我們正在準備試運行廠里自己設計製造的第一台蒸汽水泵機組，打算解決廠里的供水和消防問題。」
鄧書記聞言，臉上露出濃厚的興趣：「哦？自己造的蒸汽機和水泵？這可是解決生產實際問題的好事情嘛！正好，讓我們也觀摩學習一下！」說著，便邁步向機組走去。
沈局長趁機拉了一下陳曉克，低聲略帶埋怨：「你小子！搞這麼大動作也不提前跟我通個氣！這要是試車不成，在書記面前出了洋相…」
陳曉克也是手心冒汗，低聲道：「局長，我們也是剛組裝好，心裡沒十足把握，本想自己先試成了再向您報喜…」
事情也確實是這樣，之前試車也出現了不少問題，誰知道組裝上還會不會出現問題。
難道還能把領導呼來喝去耍著玩嗎？
「行，你們準備的怎麼樣了？」沈局長也能體會陳曉克的難處。
「已經點火了，壓力上來就可以試著抽水了。」
鄧書記也站到鍋爐邊，看著陳曉克過來，就道，「你們準備好了嗎？」
「準備好了。」
「那就開始吧！」
「是。」
陳曉克深吸一口氣，快步走到機組前，大聲下令：「鄒師傅，加煤，升壓！準備試車！」
鄒師傅響亮地應了一聲「好嘞！」，用力鏟起一鍬煤投進爐膛。火焰頓時更加旺盛，蒸汽機鍋爐發出「咕嚕咕嚕」的水沸聲。
所有人的目光都聚焦在那根U型管壓力計上。
只見玻璃管中的水銀柱，開始極其緩慢卻穩定地向刻度標尺的上方爬升。0.05MPa…0.1MPa…車間裡鴉雀無聲，只有爐火的呼嘯和壓力計液面上升時幾乎微不可聞的摩擦聲。
鄧書記看得津津有味，指著壓力計問陳曉克：「陳經理，你們這個土辦法測壓力，很科學嘛！讀數清晰得很！」
陳曉克連忙解釋：「報告書記，暫時買不到壓力表，我們就用這土辦法頂一頂，原理是一樣的，保證安全可靠！」
當水銀柱穩穩地停在0.35MPa的刻度時，陳曉克看向鄒師傅。鄒師傅會意，用力點了點頭，表示鍋爐運行平穩。
「壓力到位！劉師傅，準備脫開空轉！」陳曉克下令。
劉師傅應聲操作，脫開了傳動帶與水泵的連接。
魏師傅迅速打開了蒸汽機通往飛輪的蒸汽閥門。
「嗤——哧——」一陣急促的蒸汽噴發聲響起，那巨大的鑄鐵飛輪先是猛地一顫，接著便開始緩慢而有力地轉動起來，並且越轉越快，越轉越平穩！皮帶輪帶著空轉的傳動帶呼呼生風，蒸汽機發出的節奏均勻的「哧-咔-哧-咔」聲充滿了力量感，仿佛一個巨人的心臟在強健地跳動！
「好！」圍觀的人群中爆發出第一聲喝彩！
鄧書記和沈局長臉上都露出了讚賞的笑容。
空轉運行了五分鐘，確認蒸汽機運轉正常後，陳曉克深吸一口氣，發出了最終命令：「合上傳動帶！水泵啟動！」
劉師傅看準時機，麻利地將傳動帶推入工作位置。
動力瞬間傳遞到了水泵上。水泵先是發出一聲低沉的嗚咽，緊接著，一股渾濁的、夾雜著氣泡的井水猛烈地從出水口噴涌而出，射向空中，劃出一道有力的弧線，然後水流迅速變得清澈、穩定、洶湧！
水柱重重地砸在預先挖好的泄水渠里，發出嘩啦啦的巨響。
魏師傅早就帶人打開了通往屋頂蓄水池的閥門，水流立刻沿著管道奔騰而上！
「成功啦！出水啦！」工人們歡呼雀躍，掌聲雷動！
鄒師傅激動得滿臉通紅，不住地用棉紗擦著手。
劉師傅和魏師傅相視一笑，長長地舒了一口氣。
鄧書記用力地鼓著掌，對身邊的沈局長說：「老沈，看到了嗎？這就是『自力更生，艱苦奮鬥』！一個小修理廠，能造出這麼好的機器，解決了大問題！了不起！」
他走上前，緊緊握住陳曉克和幾位老師傅滿是油污的手：「同志們，辛苦了！我代表市委祝賀你們試車成功！你們這種敢想敢幹、勇於攻堅克難的精神，值得全市的工廠企業學習！你們不僅解決了自己的困難，更展現了我們地方工業的潛力和志氣！」
沈局長也是滿面紅光，與有榮焉，之前那點埋怨早已煙消雲散，只剩下滿滿的驕傲。
「你們要再接再厲，擴大生產，把水泵和蒸汽機多多的生產，解決其他部門的用水難題。」
陳曉克激動地匯報：「請書記放心，請局長放心！我們下一步就著手小批量生產這種機組，爭取為我市更多的工廠和農村抗旱提供可靠動力！」
鄧書記讚許地點頭：「好！很有志氣！市里和工業局要大力支持！要把『前進廠』的經驗推廣出去！」
領導們的車隊在工人們的歡送下離開了工廠，但廠里的興奮氣氛久久沒有平息。
那台蒸汽機機依然不知疲倦地轟鳴著，將清澈的井水源源不斷地泵送至高處。