作了一个密封的高压锅，里面装上水，装了储气罐的限压阀，来进行蒸汽机的实际运行试验。
可是，当他们在高压锅内部压力力达到了10个大气压以后，对放出来的气体测温，却始终只有190度，远远达不到350度的设计要求。虽然这样蒸汽机也可以运行，但明显显得疲软无力，甚至排气阀门屡屡因为积水而运转不畅。
奇怪的是，就算他们加大火力，甚至连打铁炉上的鼓风机都用上了，出气口的蒸汽流量也是大大提高，但温度仍然始终只有190度的样子。后来他们稍微加大了压力，温度才得到了极其有限的提高，看上去也远远没有要到350度的希望。
问题到底出在哪里呢？
第七十七节 水管锅炉与过热器
面对这个问题，李志坚再一次的打开金手指，立刻就明白了原因。
这个原因其实不难，就从高压锅开始讲起吧。高压锅是法国人德尼帕潘在1681年发表文章介绍蒸煮器时开始进入现代社会的。他当时介绍这个东西，是为了让水煮骨头软化。或者说，当时他从法国来到英国，身为科技丝，自然是没多少钱的。加上英国的食物又是欧洲出名的难吃，所以他就鼓捣出了这个玩意儿，用来自己做好吃的解馋。
这个中国人民喜闻乐见的好朋友，它的原理在现代的中国真是妇孺皆知。那就是低压地区水不到100度就，唯有高压锅可以让锅内的水沸点超过100度，这样子就煮的快了。
这个简单的自然原理不仅关系着人类的吃喝问题，更关系到人类社会的能源利用问题。
根据我国标准的数据，现代压力锅的压力等级在千帕三个标准。这个数值换算成大气压，就是17个，18个和19个大气压。可是你们想过，这些压力下，水的沸点具体是多少度呢？150度？200度？
这就需要查阅一个数据，名字叫做水的“相位图”。因为水存在着“气体液体”共存的温度，是一种相位变化复杂的物质，所以要特别制作一个相位图来描述它的沸点不定的行为。
所以有两种图：第一种是三相图，描述了从冰，水到水蒸汽的三种相位变化。这张图的横坐标是温度，竖坐标是压力。查阅这张图，可以看到在100摄氏度，1个大气压，到374度，221个大气压之间，是水和水蒸汽共存的区间。换言之，在这个压力和温度之下，锅炉里的水不会全部转化为水蒸汽。
这就解释了老黄头的简易高压锅的水蒸汽温度不足的原因。因为压力只有10个大气压，在这个压力下，水在190度左右开始，多余的热量只会产生更多的水蒸汽，而不会让汽水混合物的温度升高。
如果要产生更高温度的蒸汽，就要想办法超越这个临界点：374度，221个大气压。这个临界点，常常用来区分火力发电厂锅炉的性能。现代火电厂的主要动力工质就是水蒸汽，主要能源转化的场所，就是锅炉的燃烧室和汽轮机的叶片。如果锅炉产生的主蒸汽的压力高于这个临界点的压力，这个机组就叫做超临界机组。
在欧美发达国家的主蒸汽参数已经高达310个大气压，蒸汽温度530度。我国的超临界机组的国产化，直到2004年才由华能沁北电厂（河南省济源市）实现。它的单机容量是600兆瓦。值得指出的是，虽然都是中国制造，可是设计和技术，都是使用的日本技术。以日本人的秉性，卖给你20年前的技术，都已经算“给你面子”了。相比之下，国外的亚超临界机组在八十年代以前的装机容量也超过了800兆瓦。因此在很多方面还是有差距的。
那亚超临界机组，是不是就只能产生临界点温度以下的蒸汽了呢？不是的，比如德国贝司巴赫电厂870兆瓦机组的主蒸汽参数，是190个大气压，530度。这个参数是不是……有点奇怪，并不在这个临界点以内。
没错，这样的蒸汽，叫做“过热蒸汽”。它是在一级加热过程，由锅炉产生的汽水混合物的一级蒸汽，再进入过热管加热来实现超过温度的。所以在结构图上，可以看到攻击水的管道，在火焰上加热以后，要再次通过一个弯曲的管道回到烟道上方，再次加热。
为什么要这么麻烦呢？就是因为之前的计算说明，热机的效率主要是高低温度的比决定的。如果不使用这个过热器的话，这个10个大气压的水蒸汽如果直接以190度的温度去工作，那个效率就低的有点可怕了。它的理论热效率就只有19。
这也是为什么现代蒸汽热电厂的热效率可以接近甚至超过50，而蒸汽机车的车头的热效率却不超过10的理论上的原因：主蒸汽参数太低。
但是，面对这个过热器的制造，可就让人犯了难。老黄头的这个锅炉的“压力锅”，是使用铸铁铸造的，因此才能承压。
如果要制造过热器的话，那必然要使用弯曲的管道来容纳大量的水蒸汽（设计为每秒约9升）通过，这些管道也必须是能够承受压力和密封的。
如果靠铸造，没法铸造出中空又弯曲的细管。如果靠钢条锻打，那这个接缝的密封程度，又成了一个大问题。这还仅仅是一个过热器，就要不下十根弯管。如果要大批量制造，或者制造更大的容量，这个制造就成了一个大问题。
这也是锅炉的两大造型：水管和火管锅炉的区别了。
火管锅炉的主体，就是一个密封的大水箱，里面通过很多根管子，让燃烧的烟气通过。早期的蒸汽机车，就是使用这样的锅炉。因为这样的锅炉的管子是用来通过“火”的，所以叫做火管锅炉。
相应的，水管锅炉的主体就是一个大的燃烧室，水是通过水管进来加热形成蒸汽再流出锅炉的。
这两个锅炉那一个好呢？早期的锅炉，以及火车头用的锅炉，都是火管锅炉。一般的锅炉是火管锅炉也就算了，因为它构造简单，花费的钢材少，因此轻便便宜。要实现同样的蒸汽产量，水管锅炉的管道要多的多。
考虑到此时的状况，同时也不至于太打击老黄头他们的信心，李志坚决定就在他们的“高压锅”的锅炉构造上进行修改，让它成为“水管火管”混合式的锅炉。
李志坚指着这个随意放在炉火上的圆滚滚的水箱，比划着说：
“这个水箱靠下的地方多开一个口，然后打造四根根粗铁管，把它们这样接起来。”
“在粗铁管侧面再开一个口，再打造四根粗铁管，从上往下走。汇集在一起。”
“这个出口才是最后的蒸汽出口。记得把这四周用薄铁皮围住，让煤炭燃烧的烟气正好穿过这些铁管子。加热的重点不是这个水箱，而是后面的铁管。”
完了，李志坚又拍这老黄头的肩膀说：
“你们做的很好。这样的表现已经难能可贵了。”
以他们的工作，40的效率是达不到的，但是就算最后只有10的效率，那也是要逆天。这可是人类历史上第一种大规模实现能量转换的工具。
在这之前，人类的机械能，可是都是靠的线粒体啊！（流水提供的能量差不多也算直接的机械能，不能叫转换，只能叫传递。水锤泵的原理也是传递能量。势能和机械能的简单转换就不要给自己贴金说是能量转化了吧）
“实现蒸汽动力，不是一日之功，也不是一个物件，一个步骤就能实现的。以后，我们这个团队，还要处理很多觉得蛋疼，想到头疼，干到手疼的问题。可是，你们正在实现对抗自然，逆天而为的大事。任何一个古代的圣贤，做的事情，都没有你们伟大。”
老黄头他们只是睁大了通红的眼睛，被李志坚的叙述所震惊。
“你们相信我，能够做出这种神话中都没有出现过的机械。那么我也相信你们，我们一定能够成功。所以，你们现在放假两天，休息好了，再把这个锅炉的问题解决！”
“李录事。我们不休息，我们现在就干！”老黄头激动的一撸袖子，就要拿锤子开工。身后两个学徒赶紧拉住：“黄师傅，等等，等等。你都一天没合眼了！”
“老黄，听我一句话。以后要干的事情还多着呢，眼下的这点小问题，真不值得干的这么累！赶紧回家休息，别把身体弄垮了！你要是生病了，谁给我做关键的零件啊！”
李志坚只得柔声相劝。
完了又加一句狠话：“你要是不听我的命令，我就把你打发到庙里听高僧念经！一个月不许来作坊！”
一天不干活就身子不爽的工作狂老黄头听到这个可怕的威胁，不仅身子一颤，赶紧服软：“我听你的，马上就回去。”
一行人都走了。李志坚看见一团乱的做坊内散落的各色零件，通过了压缩空气验证运行的单流式蒸汽机本体（现在看上去仍然是几个气缸，一个主轴，和一堆细细的连杆勉强拼凑在一起的乱糟糟的玩意），不仅丑的让人绝望，更是看上去随便一个错误，就会让这些细杆子自己插在一起互相折断掉。
可是这样正在一点一点实现的宏伟前景，才是理工男真正想要的！
第七十八节 贵女用品系列
高阳公主府内，此时正是盛夏，气候炎热。多亏了太子差人送来的冷气机，此时正由三匹马带动着给里屋制冷。高阳公主正散着头发，痴痴的对着铜镜出神。
侍女小红心里暗暗担忧：也不知道小青和小紫收到口信没有。自从太子许诺给公主谋一份产业以来，公主就像丢失了魂儿一样，茶饭不思，贵妇们的聚会也不想去。如此下去，公主的身体一定会垮掉的。
正担忧间，只听得门房处一阵喧闹。她寻思着不会是小青小紫回来了吧，便起身去瞅。
只间门口进来两个奇装异服，看不出模样的女子。小红正诧异间，这两个女子一起朝她走来，行了一个福礼：小红，可多日不见了！
“你们，你们是小青小紫？”小红惊讶的几乎说不出话，“怎地成了这般模样？”
这二人都改了装扮。衣着都由窄袖儒衫寻常衣饰换了束腰，提胸。显得胸部鼓鼓的，呼之欲出，就好象某影片里的造型一样。
此外，衣裙也不是简单的直袖和直裙，而是有丰富的裙摆，每个裙摆的边缘由花边，蕾丝和皱褶搭配。在唐代石榴裙的基础上，因为装饰的繁复而略显蓬松。
再往二女的头饰看去，果然也有变化。与现在流行的各种头饰不同，她们的头发首先在额头上方中分，柔顺的沿着两边垂下。然后和其它头发在脑后束在一起下垂。头发的顶上不是用步摇或者簪钗固定，而是一束丝带。丝带侧面是一个绸缎编制的大蝴蝶结，斜斜的压住束发的带子。
如果诸位读者难以想象，可以参考一下英格兰玛丽一世，美国林肯夫人的发型。这就是欧洲传统的贵女发型了。而衣服呢，则表现出巴洛克风格华贵和繁复的特征。也直接采用了一些代表元素：蕾丝，皱褶，和束腰。前一阵风靡的束身衣，也就是为了形成巴洛克风格很重要的一种曲线。要有腰！
如果没有腰，怎么体现出整个巴洛克华贵长裙那种由细到粗，层层叠叠，繁荣盛开的那种感觉呢？
总之，小红看到这一幕，不由得张口结舌：“你们这两个马蚤蹄子，哪里弄来这些浪荡衣服。你看着胸口，这腰身，真是不要脸！“
“小红，你这就不对了。身为女子，可不就是要取悦男人的吗。难道说你觉得这样不好看？”小紫已经过了这个坎儿，因此不以为意，反而原地转身，把身后也给小红看。原来这衣裙除了胸口袒露出线条优美的肩膀，锁骨和||乳|沟，背后也露出大片肌肤，和垂下的头发相称，分外显得震撼。
“你不知道，我们穿上这身，所有的宫人，看得眼睛都直了！就连太子殿下也说，没想到我们穿上这么好看。”
这二女都是照着高阳公主的模子挑选的，生得丰腴健美，没有婴儿肥也没有下垂，整个身体都显得紧绷，饱满，一阵阵柔光从肌肤内简直要发亮。配上主体颜色为黑色，橙色和红色这些饱满而热烈的颜色，更是给人以视觉上极度的冲击。
“你说，要是公主穿上这样的衣服，这长安城内的贵女，还有那个能叫板的！”小青自豪的说。
小红还想说什么，背后传来一个压抑着惊喜的声音：“你们几个还赶紧不滚进来！”
“哎呀，公主赎罪！”三女慌忙提起裙裾，一路小跑的进屋去也。
：：分割线：：
值得一提的是，中国文化史上充斥着从隋唐的简单大气，发展到明清的繁复的整体审美走向。甚至在唐代，虽然仍然继承了简练大气的服饰和建筑，但人们整体上是喜欢复杂，华丽的风格的。所以抄袭一下巴洛克风格，给唐代的贵妇们，那种冲击简直就是给唐代的铁匠一台车床一样。
不过此刻李志坚并没有完成蒸汽机的所有工作。经过他改进的混合式带有过热器的锅炉投入实验以后，蒸汽果然就达到了设计要求，蒸汽机的动力也一下子变充足了。可是随着他们加大火力和蒸汽量，逐步提高蒸汽机的转速到达每分60转时，新的问题又来了。
活塞发出难听的金属摩擦的声音。听到这个声音，老黄头赶紧指挥关闭蒸汽机的进气阀门，打开本体进行检查。果然其中一个气缸和活塞发生了严重的“拉缸”事故。缸套被活塞环拉出了常常的凹痕。
“这是怎么回事？你没有加油吗？老子让你检查油路你检查了吗？”老黄头的脾气上来了，一脚就踹向了一旁的学徒田福林。小田不敢反抗，眼泪汪汪的看向一旁的大老板。
李志坚清清喉咙，说“老黄头少安毋躁，这个不是小田的问题。你们用的还是冷气机上用的桐油吧？”
之前文中提到了，为了适应活塞中超过200度的温度，润滑油必须使用高闪点的桐油。依据这个原则，蒸汽机也用了桐油。在压缩空气测试阶段，润滑也表现的不错。
“因为，桐油毕竟是植物油，被热蒸汽一泡，就会被冲刷下去，无法在金属缸套上覆盖形成均匀的油面。所以才会导致润滑失败导致拉缸。”李志坚说道。“解决的办法就是使用疏水性更好的动物油，你们谁去找来点牛油？”
“李录事，现在朝廷禁止杀牛，有没有牛油，那还得看运气，有没有人家的牛病死……”小田赶紧接话，既然不是他的过错，那屁股至少就会少被打。
老黄头还是没放过他：“费什么话，赶紧去西市肉店问一问！”
小田捂着屁股，一溜烟跑了。
：：分割线：：
欧美有很多民间高级玩家，他们收藏历史机械，除了蒸汽机，火车头，还有收藏飞机坦克的。有美国人曾经开着自己4去加油站加油的……
其中蒸汽机车或者蒸汽机模型爱好者面临的一大难题，就是润滑油问题。蒸汽机的润滑油是和其他机械有明显区别的。不管是菜籽油，花生油，还是柴油机汽油机使用的一般矿物润滑油，都无法在蒸汽机上使用。因为他们的工作环境中，液态水的含量是截然不同的。凝结的水会让这些在别的机械上表现良好的润滑油屁滚尿流。
历史上的蒸汽机最先使用的是纯的动物油脂，也就是牛油猪油这一类。它有两个问题：第一个就是各地的动物油脂品质不一，可能有的猪油好用，有的猪油就差的很多，常常导致早期蒸汽机的工作保养非常的不可靠。第二就是动物油脂会产生氧化变质等诸多问题，别说润滑了，就是看着都嫌太恶心。
后来成熟的蒸汽机润滑油使用矿物油作为基础油，然后添加4左右的牛油作为疏水基，这才比较好的解决了蒸汽机的润滑问题。
至于现在玩蒸汽机的票友，那就只好自己考虑去专门的蒸汽机玩家协会寻求帮助，或者自己配置蒸汽机用油咯。
：：分割线：
“这身衣服不错，我喜欢。”高阳公主摸着小青小紫身上的巴洛克风格的华贵长裙，眼里散发出狂热的神采；“太子还带了什么东西吗？”
“还有好多呢，还没有制作完全。少府监的匠人