蒸汽机。
现代更小功率的热机出现在摩托车上，大概是3到6千瓦。不过小排量摩托车已经被电瓶车给赶走的差不多了吧。小型汽车的发动机大概在30千瓦以上。
单流式蒸汽机本体可以制作的比较轻便，问题在于锅炉和冷凝器，确实比较笨重。因此这一款蒸汽机暂时不会用在汽车或者机车上。毕竟这个也是要积累经验以后，才能投入到可靠性要求更高的地方去。
李志坚再次打开他的穿越金手指，开始粗略计算单流式蒸汽机的大致数据。
第七十三节 蒸汽机设计
首先，设计过程从蒸汽机的膨胀做功开始。
在冷气机计算的过程中，使用的是绝热膨胀的概念，目的是为了确定它的压强和温度的关系。
但在蒸汽机，特别是单流式蒸汽机的设计过程中，更加关键的数据在于能量而不是温度。如果把蒸汽做功的过程简单化，就可以直接从蒸汽的能量变化，来计算它做功的多少。
考虑到这个年代压力容器的制作不易，首先选择10个大气压，温度在352度的蒸汽。这个状态的蒸汽的内能为3160千焦每千克。（注：来源于某热电厂蒸汽轮机中压涡轮的数据）
这个是蒸汽进气口的状态，那么出口的状态呢？当然是越接近冷凝状态越好。所以选择冷凝器回热器的状态，095个大气压，温度107度。这个状态水蒸汽的内能为2691千焦每千克。
可以看出来，大部分的能量仍然是留在水蒸汽内部，没有转化为机械能。这也是为什么蒸汽机的效率难以提上去的基本原因。
根据机械能的能量需求，考虑到传动的效率，保守选择16千瓦。那么每秒钟就有16千焦的能量，从蒸汽的内能转化为机械能。
所以每秒钟的蒸汽重量是：16除以3160－2691的值。这个数值是：34克。
34克的水大概是34立方厘米，那么在最终状态的水蒸气的体积大概是水的1673倍。这个体积就是57升。所以，排气口的蒸汽流量就是每秒57升。
那进气流量是多少呢？借助于水蒸汽的气体常数（4615j
kgk），没错，就是pv=nrt公式里的r。空气的这个数值是287这个有什么影响呢？简单的讲，就是这个数字越大，温度对体积的影响，就越明显。
蒸汽机也可以用空气作为工作气体，不过这样的话，在同样的转速和同样气缸下，功率就要减小很多。
用这个气体方程就可以算出来，进气流量是每秒98升。
假设合理调整气缸气门的开闭位置，可以完美的实现气体膨胀的卡诺循环（热机效率最高的循环，为高低温差对高温的比值）。根据前后温度的变化，这个蒸汽机的最高效率，是40。
现代发电厂的大型蒸汽机使用蒸汽涡轮，进气温度可以高达530度，压力达到190－200个大气压。这样的电厂效率可以接近50（辅助设施的损耗是很可观的）。单独的涡轮机的热机效率理论上是53。
如果和运行了很久的双动式活塞蒸汽机车的效率8相比，就算这个单流式蒸汽机的效率在理论效率的基础上打个对折，只有20，那也是强了好几条街了。
从进气流量和出气流量可以看出来，蒸汽在活塞里膨胀了59倍。基于这个数据，就很好设计活塞的行程距离了。
之前制造的冷气机的汽缸最大容量是800立方厘米。如果要达到这样的要求，需要73个汽缸才能达到需要的设计功率。计算到这里，李志坚一口黑血没吐出来。
看现在的豪车，v12缸的发动机，已经是牛逼上的牛逼了。丝日常开的小破车，也就是个四缸发动机。排量2升都觉得好奢侈，这最高速度完全都用不上啊！
现在整出来个72缸58升的蒸汽发动机，你这是要杀人啊！
这里同样可以做一个比较，内燃机2升的排量，就可以到接近100千瓦的功率。而现在为了区区20千瓦，这个古老的单流式蒸汽机就要做到58升的排量，区别真是天差地远。
没办法，扩大气缸容积吧！新的气缸要扩大十几倍，容积达到10升，整个发动机由6缸组成。
和德意志帝国铁路01型标准蒸汽机车的气缸参数比较一下：它使用直径65厘米，长60厘米的双动型双汽缸。总“排量”是398升，功率是1648千瓦。标准蒸汽气压16个大气压，可以跑到每小时120公里。
虽然很多人骂铁道部和刘志军，但是他还是办了一件实事，那就是改变了中国的铁路面貌。在他之前，中国大多数跑得列车，都完全可以用这个1925年开始在德国制造的铁路机车来拉。说中国的铁路落后80年是有点夸张了，但技术上落后四十年是没疑问的。
现在拆了铁道部，对铁路进行私有化，其实和美国在二十世纪初干的事情也差不多。制度上落后一百年，也有点狠了。但是和美国二战前一样，也不算冤枉人吧。
李志坚设计的这款单流式蒸汽机，虽然气压等级略低（10个大气压），功率密度很小（0344千瓦每升，相比较01型机车的423千瓦每升），并不是他的技术不行，而是为了效率而牺牲了功率密度。
01型机车的热效率不会超过10。因为它的活塞配气机构，并不在意蒸汽在气缸内的膨胀率。它调校准的比例是以驱动的目的而校准的。因此蒸汽在气缸内的膨胀并不完全。
内燃机的效率高，除了燃料直接在气缸内燃烧，气体的温度很高之外，另一个特点就是膨胀的程度很大（压缩比）。比如这款单流式蒸汽机的“压缩比”，就是59。
涡轮增压的发动机，也就是利用排气能量压缩进气，使得气缸内实现更大的压缩。这样就提高了发动机的功率。
现代汽车柴油机的压缩比，高达16－22汽油机则是6－10因此内燃机才能实现35以上的效率。
对单流式蒸汽机而言，如果不注意功率密度，它的效率完全可以由锅炉提供的蒸汽温度来决定。因此这一台的理论效率可以高达40。
但是相应的，如果说要把它装在运动机械上，比如轮船，火车上，就必须要考虑功率密度了。毕竟，车上还是要装别的东西的。
因此，这台蒸汽机暂时只能用作固定的提供动力。对于不缺住宅面积的贵族来说，用来带动冷气机是最实用不过的了。此外，还可以用在机床，抽水机等等的机械上面。
实际的设计过程还没有完，比如，凸轮控制的进气门开启，要从气缸最小位置，一直开起到16升的位置才关闭。然后气体膨胀做功，到最大位置时，排气凸轮顶起滑杆，打开排气门，然后在最小位置关闭。这个控制，可以在主曲轴上安装两个分别的凸轮就可以。它们凸起占整个圆周的比分别是进气凸轮十二分之一圆周，排气凸轮二分之一圆周。此外，进气阀门的截面积和排气阀门的截面积，要分别能使最大转速下，也就是最短近期时间内让足够的高压气体流进，低压气体排出。这个数据则是根据流体力学里流阻的公式，第二泊肃叶定理来表达的。
这个公式是：流量等于管道两端的压力差，除以流阻：八倍粘滞系数乘以管道长度除以派和管道半径的四次方。在这里可以看出，管道半径是非常关键的一个数值，它的四次幂确保了在这一长串数据中它的影响力。
人类长患的高血压，就是流体压力严重受血管直径影响的体现。如果因为肥胖之类的问题，让血管直径减小了5，（这个数据看上去很小，是吧？），那么为了保持血流量，血压就要上升105的四次幂，也就是原来的121。如果情况更严重一点，血管直径变小了10，那血压就要到146，严重爆表了。
（当然这里笔者就不计算了。有兴趣的读者可以自行找数据计算在一个进气周期内，进气管和排气管的半径要选择多大才能兼顾活塞结构和压力损失）
但是，光设计了汽缸和配气装置，这还只是完成了蒸汽机的三分之一。还有动力气体的产生装置和回收装置：锅炉和冷凝器没设计呢！
李志坚考虑了这份设计的可完成度，心想，先把主体弄出来，在整剩下的吧。于是便带着老黄头和一众学徒在作坊开工了，先试着铸造一批加大版本的气缸，活塞，连杆之类的部件，然后打造两个凸轮，试着把主体部分先验证一下。
对不起了瓦特，你改良的蒸汽机在唐代就被某位无良理工男以最没有余地的改装方式，给提前“发明加改良”了。后世的你面对这样的机器，会不会心生“这个机器如此优美而合理，以至于人类的智慧无法完全理解”诸如此类的感慨呢？
第七十四节 有人找你要钱
太子殿下刚回到东宫，就有人上来禀报：“殿下，高阳公主等你好久了。”
“知道了。这就过去。”
李治在路上犯起愁来。
她来干什么？最近没惹着他什么啊！
自从太子出征回来，就深居简出，长安上流的纨绔聚会，一概不参加。除了每日与圣人聚一下加深父子感情，就是不知道躲在哪儿。除了朝会，鲜有人能见到最近大出风头的太子。
就比如人们会说，你今日见到太子殿下的冷气机了吗？某某国公府上正在装，我有机会去偷看了一眼！你知道那神物长什么样？金光闪闪？错了，是黑亮黑亮，黑光闪闪！我就那么看了一眼，都觉得年轻了好几岁，这可是沾了仙气的物事！
各种吹牛的简直就是此起彼伏。不论走到哪里，太子都是最受人欢迎的人，甚至比圣人还受欢迎。为什么？因为圣人过路，要清场。稍有不得体，冲撞了圣驾，那可就是大罪。因此虽然人人爱凑热闹，皇上的热闹是又爱又怕。至于天真可爱，无所不能的太子，那当然是就是全力捧场了。
也因为这个，李治也就深居简出，不合他们一起玩儿了。向来和李治亲近的，也只有一起和长孙皇后养大的几兄妹。但高阳公主却并不是其中之一，因为她并不是嫡出的。也因为这个，李治才觉得纳闷。
一进大门，果然就有一个体态丰腴，仪态万方的盛装女子深深的做了一个万福。李治也赶紧回礼，说道：“十七妹你不用如此生分。”他们二人年纪相仿，小时候也是常常一起玩耍，李世民对他们都是十分宠爱。
“小九，我们却是有许多年没有见面了。”高阳公主上前抓住李治的手，一双美目里竟然隐隐有泪光。
“十七妹，你今日怎地如此，莫非是遗爱兄又和你闹别扭了？谁让你委屈了？来来，我们且坐下说话。”李治道。
“谈不上有谁给我委屈。只是身为人妇，自然不如当年在耶耶身边得宠。谁让这就是女儿的命呢。这些年，我也已经看开了。”高阳提起出嫁的夫家，神情更加的提不起精神来。
“十七，你要是过得不开心，就回来住呗。反正这东宫，我平日里也不来，你来随便住上几日，也能和我家那几个女人作作伴。”李治只得抓住她的手，柔声安慰。虽然她的价值观与自己不同，但总归是自家兄妹，又是幼年玩伴，自然另有一层意义。
“也好。小九和那几位妹妹相处的可好？奴家别的本事帮不上，就是痴长几岁，妇人之见的事情，恐怕还能帮衬一二。你最近都没有皇子出生，是不是哪里有什么不对了？”高阳谈起某些话题，神情顿时又光彩了几分。
“哪里哪里，就是这几日忙于政事，冷落了几位妃子而已。”李治赶紧解释。
“如今四海承平，风调雨顺，哪里有什么政事。莫不是你偷偷习了什么仙法，把子嗣的事情耽误了？这可不成啊，你要是不给个解释，我就和耶耶告状去。”高阳紧追不舍，完全恢复了一个青春少女的模样。
因为此时道家还没有转移到“养胎气”的程度，而是迷恋于炼丹术。炼丹术的重金属既是兴奋剂，蝽药，也是毒药，所以基本上吃仙丹的人后来都是不孕不育。这一点也已经为人广为所知。
“别，别了。”李治自小性格柔弱，从来都是被兄弟姐妹欺负的对象。高阳自然也没少给李世民打小报告。“十七，你别再管这事了，我心中自有计较。”
高阳看他语气转冷，立马做出一副楚楚可怜的表情来：“小九，你莫不是还在怪我当年不和你玩亲亲抱抱，跑去和耶耶告状的事情吧！”
李治大惊失色，他不知道当年还有这么一副囧事！难道他当年对高阳动了什么心思，竟然要去做什么龌龊？
诸位不要觉得奇怪，据美国一份调查显示，美国人女孩子在家里收到亲属的不同程度的性马蚤扰的，占到30以上。程度更深的没有统计，但肯定也是一定程度的存在的。
在礼教还不是大防的唐代，女童的生存环境，更是可想而知。作者不是要写一个重口内容，而只是试图还原一下真实的历史境遇。唐代的公主，一个比一个放荡，这绝对不是没有原因，也绝对不是仅仅因为本性放荡而造成的。
等到李治去看高阳时，更是觉得吃不消！原来她坐在近旁，身子前倾，胸口那一大片雪白滑腻就直直轰向李治的面门。两条浑圆修长的玉腿，更是不知道什么时候从石榴裙下滑出，显得野性逼人。
“十，十七，你你不要，这么说。我真没有怪你。真的，当年是我不对，是我不对。”李治赶紧连滚带爬的往后躲，只差没有叫help了。
“小九，明明是我错了。是我不该勾引你的，其实女孩子比男孩子开窍可是早多了，你觉得那时候我真的什么都不懂吗……”高阳竟然没有放过李治的意思，竟然也手脚并用的爬上来，肩上的轻纱隐隐要滑下来。
“十七，你，……”李治猛地吞咽了一大口口水，发现自己什么话也说不出来，脸上更是发烧的厉害。
“小九，一直都是我在犯错，那么，就让我给你服侍一番，用作告罪吧。”高阳也是媚眼如丝，说话的声线竟然都变了，她一伸手，李治的腰带和外袍就如同无物一番，哗哗的缴械投降。
“小紫，小青。”高阳双手掰开李治的双腿，呼唤出两个小萝莉，模样神情竟然和高阳几分相似。“你们可一定要让太子殿下舒舒服服的……”
“啊……啊，你，你还看～”被御姐气场完全压倒在地的李治痛苦的挣扎，死死的盯着高阳的大胸，恨恨的说道。
“小九。你早该是我的人，现在我怎能错过，这本属于我的一幕呢？”说着，高阳侧躺着欣赏这一幕，脸上也浮现出满足，狂热和欢愉的神情。
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“十七，你，这样折腾我，又是何苦呢？”李治顶着黑眼圈，双腿发颤，语气虚弱，不解的问。
“这哪里是折腾啊，刚才叫的像连殿外都听的见，欲仙欲死一样的人又是谁呢？小九可算满意了？”高阳恢复了最初略显矜持的神情，仿佛这种淡漠已经深入骨髓。
“唉。说吧，你肯定有事。”李治知道高阳过来送女人，明显是投其所好，必有所图。他也不傻，就算，恩，对高阳的魅力也是震的惊心动魄，但现在明显不是把和高阳的关系搞纠结的时候。
“小九，难道你我的兄妹之情，已经沦落到要像那些外面的官员一样了吗？”高阳又摆出一副受欺负的嘴脸。虽然她气质成熟，可是容貌却依然年轻，这一番做作，不仅不难看，反而更添娇媚。
“哎呀，你我之间当然不是。妹妹可有什么烦恼，也许为兄能帮上点忙。”李治已经是溃不成军了，哪里还有什么心思反抗。
“其实，我最近就是手头有点紧。小九名下那么多来钱的产业，不知能不能割爱一二？”高阳终于挑明了，却让李治心头大乱。
纳尼？竟然要从我手里拿钱花？你简直是不想活了！我这赚得点钱搞再投资都不够花呢！
唐初的财政很不宽裕，史载某公主问高宗要把曲江池赏赐给自己，高宗很不爽，不给，因为他惦记着哪里的鱼每年还能卖十万钱。
这说明第一唐代很穷，第二高宗很抠