一千八百三十四赫兹不是偶然数字。
它正好是原燃烧振动频率的两倍。
旧燃烧室的长度和截面没有改变。
声波在里面往返传播,形成固定声学模态。
过去大型火焰主要激发第一阶振动。
微混合喷嘴把火焰分散以后,第一阶被相邻反向旋流抵消。
第二阶却在十二个燃烧区域之间形成。
每当其中六个区域释放热量,另外六个区域恰好处在压力低谷。
半个周期后,双方交换。
十二组火焰像两队人面对面拔河。
谁也没有把燃烧室拉走。
绳子却每秒抖动一千八百多次。
继续增加结构阻尼可以降低振动。
耐高温吸声材料在一千多摄氏度环境里很难长期使用。
改变燃烧室长度也能避开共振。
整台机组外壳、涡轮入口和检修通道都要跟着重做。
周野选择改变火焰释放热量的时间。
十二个燃烧区域原本同时喷入氢气。
现在,控制阀让相邻区域错开不到万分之一秒。
肉眼看起来仍然同时燃烧。
声学压力波到达时,各区域却不再整齐地给它补充能量。
第一次相位调整,一千八百三十四赫兹振幅下降百分之四十。
第二次下降百分之七十一。
第三次试验中,动态压力稳定在九十五帕。
达到安全范围。
但精密高速燃料阀又带来新的问题。
二十四只燃烧筒,每只十二个区域。
意味着整机需要二百八十八路快速调节。
任何一只阀动作变慢,燃烧相位就会被打乱。
林浩没有给每个区域安装昂贵的独立阀门。
他在喷嘴内部增加不同长度的微型燃料通道。
同一只主阀开启以后,氢气经过长短不同的通道,自然形成几十微秒时间差。
相位由金属结构决定。
不需要二百八十八套电子控制器。
通道长度在设计阶段便根据声学模型确定。
机组负载变化时,只需要调节十二组主阀。
电子系统变简单了。
喷嘴内部却多出一百多条弯曲微流道。
野火h40主轴配合五轴控制系统,把流道分成两半加工,再通过扩散连接成为整体。
连接位置在高温下不能出现任何缝隙。
第一只喷嘴完成后,氦质谱检漏合格。
高压氢气测试却出现极小泄漏。
氦原子比氢分子更容易通过微小间隙,按理说氦气不漏,氢气也不该漏。
材料工程师一度怀疑传感器错误。
周野把喷嘴放入加热炉。
温度升到六百摄氏度以后,泄漏量提高了八倍。
问题不在静态接缝。
两半喷嘴材料来自不同批次。
材料牌号和化学成分报告完全相同。
问题藏在热处理历史里。
一批毛坯在炉内靠近风口,冷却速度更快。
另一批位于炉子中央,晶粒尺寸略大。
常温拉伸强度相差不到百分之一。
热膨胀曲线却在五百摄氏度以后逐渐分开。
供应商过去按照强度验收,从未测量过这种差异。
野火工业因此增加同炉配对和全温区膨胀检测。
每块毛坯从入炉开始便拥有唯一编号。
以后即使喷嘴工作数千小时,也能追溯到它当年在炉子里的具体位置。
陈大川看着新编号说道:“这回钢坯也有座位号了。”
梁师傅回答:“至少它不会坐错车。”
热膨胀系数相差百万分之零点八。
常温时完全贴合。
高温下却会产生一条随温度开启的缝隙。
所有喷嘴改用同炉材料。
两半毛坯在切开以前先进行方向标记。
扩散连接后,它们的晶粒方向和热膨胀重新保持一致。
新喷嘴在九百摄氏度下通过氢气检漏。
单筒燃烧试验持续二十四小时。
团队又故意切断一个区域的燃料,再让另外十一区保持运行。
火焰没有向空缺位置聚集。
控制系统在零点一秒内识别流量异常,并平滑降低总负载。
随后模拟主阀卡涩、蒸汽压力波动和点火器失效。
喷嘴不能只在所有设备都正常时表现优秀。
真正的工业产品必须在旁边有人犯错、传感器失灵时,仍然知道怎样安全停下来。
没有回火。
没有高频振荡。
压力损失百分之二点七。
氮氧化物排放仍然是六十毫克左右。
距离目标只剩最后十毫克。
马致远提出向燃烧区喷水降温。
这是许多燃机使用过的成熟办法。
喷雾系统接入后,排放很快降到四十三毫克。
所有参数第一次全部达标。
试验运行到第八小时,涡轮叶片监测器却在尾气中发现了金属颗粒。
第一排新修复的叶片,正在被看不见的水滴一点点打掉。