发电机叶片工艺介绍

　　“美的历程”在我诞生前就开始了。一开始，工程师并未将“美”作为自己设计工作的方针，他们需要的是能完成工作的形体。要让我能出色地完成工作任务，既需要满足水力方面的要求，也需要满足机械方面的要求。

　　水力方面，设计要求我的效率较高，尽可能多的将水能转换成机械能，再转换成电能，而不是变成热能白白损耗掉。有一种“空化”现象一定要留意———如果你不是整日在水中旋转，你可能无法理解“空化”现象。这是一种同时令我着迷而又恐慌的现象：因为叶片的旋转，在某些区域形成低压，水气化成水蒸气，在水中迅速膨胀，然后像炸弹一样炸开，我的身体如果不断受到这样的冲击，可能会被“炸”出小小的“弹坑”，最终导致崩溃。所以，在设计时，就要尽量避免形成这样的低压区域。

　　设计还需要保证我运行稳定。因为我们混流式发电机的叶片是不能变化角度的，所以无法保证在任何水流下都工作在最佳工况。在某些工况下，转轮的出口处会产生旋转的水流，它们碰到管壁的时候，会形成像锤子敲击一样的震动。这种震动不仅仅会让我感到心惊肉跳，而且有可能给整个系统造成巨大损害。另外，在我和身边的叶片之间，还会产生复杂的涡流，造成机组震动。

　　2　水流有些怪脾气

　　水是世界上最平常的事物，同时也是最神秘的事物。你们人类已经可以计算出千万年后日月的运动轨迹，却无法准确预测河流中的水在下一秒的运动情况。当水流动的时候，会对叶片产生一个冲力，同时还具有黏性，更会在某些地方产生涡流。对于涡流，人类的理解相当有限，研究涡流力学的物理学家常常抱怨人类可以投入几十亿美金制造大型强子对撞机来砸出更微小的粒子，而不肯投入少得多的钱来研究最常见的涡流。不但如此，水中还有沙子。它们造成了更复杂的“两相流”。正因为我工作在“玄而又玄”的水中，所以对我身形的设定也就成了一个艰巨的任务。

　　运用最先进的软件，工程师们初步确定了水流冲击在我身上的效果，设计出我身体基本的扭转形状。光是扭转还不够，我的形状还必须满足减少涡流的效果。我的前缘被设计成一个圆弧的形状，保证各个方向的水流都能顺畅地通过，而为了减少水的黏性造成的阻力，后面的身体比前缘薄了几分，我身体的曲线初步形成。

　　从水力的角度来说，叶片需要设计得比较薄，这样效率比较高，但是机械强度却没法满足，所以必须有一定的厚度。在尽可能薄的情况下满足机械强度，就需要有些地方薄，有些地方厚。工程师们计算出来我身上各个点承受的应力和变形情况，以确定哪里薄，哪里厚。在这个计算过程中，工程师们确定了我身体的上万个结点的受力情况。我身上复杂、曼妙的曲线逐渐形成。人类喜欢经过大自然千锤百炼的肉体，没有一丝赘肉，亦非弱不禁风。我正是如此。

　　设计完毕，还需要进行实验，再根据结果继续优化。设计我这样的叶片，需要耗费两三个月的时间。其实，设计结果是百年来经验积累的结晶，不断地思考、计算和优化，最终造就了我的美。

　　3　制造也是一门艺术