七月的第三个星期五,傍晚下过一场雷阵雨,地面湿漉漉的,暑气被暂时压下去一些,但空气里的湿度却更重了,吸一口都觉得肺里沉甸甸的。李建国难得准点从丰泽园下工,拒绝了许大茂听戏的邀请,匆匆回到四合院。
吃过晚饭,他照例闩上门,点上灯。今晚的复习科目是物理。摊开的是《高中物理(下册)》,翻到了“热力学初步”的章节。煤油灯的光晕拢着书页,上面的字迹和图示显得有些朦胧。
他先复习了比热容、热传递的方式(传导、对流、辐射),然后是简单的热功转换和热效率概念。公式并不复杂:η = W有用 / Q总。有用功除以总吸热。效率永远小于1。
盯着那个“η”,李建国的思绪却飘开了。他眼前浮现的不是抽象的符号,而是丰泽园后厨那一排熊熊燃烧的灶眼。
每个灶眼上方,都坐着一口厚重的铁锅。柴火或煤炭在灶膛里燃烧,释放出的热量,一部分通过锅底传导给食物,一部分加热了锅壁和周围的空气,还有相当大一部分,随着烟气直接从烟道跑掉了,更不用说灶台本身被烤得滚烫所散失的热量。
“这热效率……怕是连三成都不到。”他下意识地估算。大锅、厚底、开放式燃烧、简陋的烟道……每一样都在“浪费”宝贵的燃料。在这个煤炭、木柴都需要计划供应的年代,这种浪费是惊人的,却又是如此普遍,以至于大家都习以为常。
他想起穿越前见过的现代化商用厨房,高效的燃气灶、保温性能极佳的锅具、设计合理的通风和余热回收系统……那热效率能提升多少?百分之五十?甚至更高?
一个念头不由自主地冒出来:如果能设计一种更省柴省煤的灶具呢?不需要太复杂,就在现有土灶的基础上改良。比如,把灶膛形状优化,让空气和燃料混合更充分,燃烧更完全;在烟道里加设简单的换热管,预热进入灶膛的空气,或者加热旁边水罐里的水;锅底形状也可以改进,增加受热面积……
这个想法让他精神一振。这不仅仅是物理题,这是可以落地的、实实在在能节省燃料、提升效率的“小革新”。虽然他现在只是个备考的学生,但将来如果进入相关领域,这种从生活、从实践中发现问题的视角,或许正是创新的起点。
他拿起铅笔,在草稿纸的空白处,飞快地画起了草图。一个简化的灶体剖面,标注着可能的进风道、燃烧室、烟道走向。他的画技很一般,但思路清晰。画着画着,他又停下来。
燃料燃烧效率的提升,不仅仅关乎节省。在钢厂呢?在轧钢厂的加热炉里,把钢锭加热到上千度进行轧制,那里的热效率又如何?提高哪怕一个百分点,节省的煤炭将是天文数字,更意味着产能的潜在提升。
这个联想让他心跳微微加速。他合上热学部分,往前翻到了“力学”的章节。最近他刚复习完“牛顿运动定律”和“功与能”。
他的目光停留在“简单机械”和“力矩”的部分。杠杆、滑轮、轮轴、斜面……这些古老而基础的原理,却是构筑一切复杂机械的基石。他的脑海中,开始尝试“拼装”一个简化版的轧钢机。