不出意外，第二天，朱棣上完课刚回到王府，工匠院就过来禀报。

书房，朱棣让人把陶冬喊了进来。之前就是由他负责这个项目。

看着陶冬走进来，朱棣问道：“怎么样了？我要的发电机完成了吗？”

陶冬虽然一直不懂发电鸡到底是个什么鸡，也不知道这个鸡它到底正不正经。自己也不敢问。总不能说“我有一个朋友，想问一下这个鸡正不正经？”吧

但是他知道王爷极其总是这件事，一有空就往过去看看，所以大家都很重视这件事，没人敢在王爷眼皮子底下偷懒，这才这么快就能完工。

周赐连忙回道：“回王爷，多亏王爷指点，东西在昨天晚上已经组装好了。”

“哦，不错不错，走，我们现在过去看看。”朱棣迫不及待的说道。

朱棣来到工匠院，目前工匠院里面已经很有人气了，很多行业的顶尖匠人都被朱棣找了进来。朱棣需要做个什么东西，基本这里都能找到最好的人才。

除了工匠院的人才，还有整个工匠院组织外围，有许多匠铺。这些都是之前朱棣招人的时候，一起买下来的，比如铁匠铺等，而且并没有花朱棣多少钱，说实话，这些小老百姓的东西是真的不贵。

朱棣走进发电机项目组的房间，终于看到了自己心心念念的发电机组已经组装完成。它摆在工作台，整发电机，那一圈又一圈的铜线，让它有一种难言的机械美感。这可以说是朱棣开启工业革命的钥匙，也是他来到这个时代在工业技术上踏实的迈出了第一步。

整个发电机是由两个部分组成，也就是水轮机和发电机，它们共同使用一个根主轴。发电机就不说了，而其中水轮机主要由水叶、导水罩、轴承、水封、主轴等组成。

特别是朱棣看到那个水叶，更是有一种难言的辛酸，因为它是通过粗加工出来一个大概模样后，再通过大量工人，就这样一下又一下地磨出来的。

……

整个发电机主要是利用相应高度的尾水管形成真空吸管，拉吸上游的水经过涡室形成旋流，冲射水轮机叶片高速旋转，通过主轴带动发电机工作。

而发电机又是永磁发电机，朱棣可以就初步试验一下，到底能不能成功发电。来确定发电机有没有问题。

说到永磁发电机，朱棣开始犯了一个非常巨大的错误，朱棣开始设计发电机的时候，设计的是励磁发电机。到后来朱棣突然才发现自己犯了蠢。后来朱棣只能重新设计一个永磁发电机。

简单来讲，什么是励磁发电机和永磁发电机？

虽然两种发电机都是切割磁感线来发电，但这个区别就在提供磁场的部件上面，永磁发电机就是用我们生活中常见的磁铁，由铁氧体、钕铁硼等材料制成的。

因为朱棣目前找到的天然磁铁提供的磁场有限，不能够做得很大很强，因此永磁发电机应的功率远比励磁发电机小。当初朱棣就是看到了这一点才选择了励磁发电机。

而励磁发电机的磁场这是由电磁铁提供的。

发电机切割磁感线发电，在把电经过一定处理，输入电磁铁中，维持磁场，进行发电，这就是励磁发电机的流程了。

所以这就有一个问题了，在朱棣现在一穷二白的环境下，在哪里去搞最开始启动电磁铁的电力？没有电磁铁产生磁场，发电机就不能切割磁感线发电。这是一个死循环还，没有初始电力，整个发电机就是一堆废铜。

当然因为永磁发电机结构简单，设计起来也并没有费多大的事。设计、加工难度比励磁发电机小多了，朱棣之前设计的励磁发电机也会在永磁发电机发电后投入使用。永远不亏。

……

根据初步试验，整个系统正常，能正常的发电使用。

接下来就是详细设计发电站了，之前朱棣也只是粗略估计，大致估计了一下发电站的设计功率。具体的安装施工的图纸并没有详细拿出来。

朱棣满意的离开了工匠院，走之前还告诉他们不要停，继续制造励磁发电机。

朱棣回到王府，开始考虑水电站的施工问题。

朱棣拿出纸笔，写到，“根据机组发出电量公式为N=n1n2gHQ

其中式中：N为发电功率（千瓦），n 1为机组效率（估算一般取0.4－0.5），n 2为引水效率（估算一般取0.80—0.95），g为重力加速度（取9.8平方米/秒），H为发电水头（米），Q为流量（立方米/秒）

……

所以设计具体施工的图纸时，要考虑到水头、水流的流量实际数据。”

水头用通俗的话说就是通过发电机的水的落差，朱棣修的是微小型发电站，所以也就几米的落差，测量很简单。也不需要用到三角函数。直接拿着尺子测高度就好了。

水流量的测量也并不复杂，首先测量得水沟的横截面积，比如可量得水沟的宽、高粗略算出横截面积。如果要测得更准确，也可对水沟的横截面积进行分割细分测得各小块面积，然后再相加得出总面积。不过朱棣并不需要那么准确的数据。

测完面积后，就是测水流速了，直接丢一个漂浮物在水面上，然后看它在一定时间内漂流过的路程，然后再计算出其1秒内流过的路程，就是水的流速。

水流量就是横截面积乘以水流速了。当然为了减少误差，需要多次测量。

这些事情朱棣打算交给学校的学生去做，以他们目前的能力来说刚好差不多，就当是课外实践了。

把最佳的装机位置的水头的高度、水流量测出来后，就可以施工了。并且在施工中，还需要筑坝和挖下游水渠以提高水头和蓄水量。

……

做完这些基础工作后，之后就是整个水力发电站的关键位置施工了。

首先就是模具的制作，整个关键部位的施工是先做好模具，安装好后，再在外面浇筑混凝土，最后再拆除模具。

当然，也不是整个系统都是一次成型的，毕竟发电机组是一个两头大，中间小的的形状。整个安装完成的发电机，从上到下分别是把水按照一定方向引入系统的导水罩，混凝土包裹的真空室，真空室下面是涡室。

最下面就是尾水管了，它是利用下游水平面至转轮出口处的高程差，把水流动能转换为转轮出口处的真空，减少的动能损失，从而提高水轮机效率的。

……

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