第十三区
第 134 章
一个人,一座城
核心车间。 写短评
这里是第十三区的心脏,也是柳洋的卧室。 写短评
外界的喧嚣无法侵袭这个圣地。 写短评
空气被三级过滤系统净化得一尘不染,恒温系统则保证了母机的热变形最小化。 写短评
连这里的地面铺设的都是防静电的环氧树脂地坪,干净得能倒映出人影。 写短评
柳洋穿着一件纯棉的白T恤,光着脚,盘腿坐在一张折叠行军床上。 写短评
他的床边,就是那台价值连城的Yasda工业母机。 写短评
“祝宇那个资本家……” 写短评
柳洋手里抓着一支触控笔,在平板电脑上疯狂地画着草图,嘴里喃喃自语: 写短评
“化工……哈,说得轻巧。三酸两碱?他以为这是在菜市场买葱姜蒜吗?” 写短评
作为一名在机械、电子、材料学都达到人类巅峰的天才,柳洋比任何人都清楚祝宇那个要求的荒谬性。 写短评
化工,是人类工业皇冠上最复杂的宝石之一。 写短评
要建立一套完整的军工级化工体系,通常需要: 写短评
合成氨厂。 写短评
硝酸厂。 写短评
硫酸厂。 写短评
甲苯精制厂。 写短评
硝化反应车间。 写短评
正常情况下,这需要建设五个独立的大型工厂,光占地就至少要几平方公里,还需要数千名拥有不同专业背景的工程师(流体力学专家、热力学专家、控制工程专家、化学工艺专家)协同工作至少三年,才能调试完毕。 写短评
这其中的每一个环节都可以用鬼门关来形容。 写短评
压力高一点,管道炸裂。 写短评
温度低一点,催化剂中毒。 写短评
流速快一点,反应不完全。 写短评
“他居然让我一个人来搞。” 写短评
柳洋停下笔,抬起头看着天花板,突然神经质地笑了起来: 写短评
“哈……哈哈哈哈!” 写短评
很不凑巧,挑战不可能这种事,对于柳洋而言,不仅不是负担,反而如同兴奋剂一般。 写短评
因为在柳洋看来,道理很简单。 写短评
只要堆人就能做出来,那还要他柳洋干什么? 写短评
“来吧,宝贝儿。” 写短评
柳洋拍了拍身边的Yasda母机,眼神中燃起了可怕的斗志: 写短评
“让我们来给世界上一课。” 写短评
…………………………………… 写短评
所有炸药的祖宗,都是氮气。 写短评
空气中78%都是氮气,但它们极其懒惰,不愿参与反应。 写短评
要打断那极其稳固的氮氮三键,需要高温(500℃)和高压(30MPa,相当于300个大气压)。 写短评
传统的合成氨塔,基本上都是一二十层楼高的巨塔,用厚达几十厘米的特种钢板卷制而成。 写短评
柳洋手里没有那样的大型卷板机,也没有那样大的场地。 写短评
所以他的方向,和常规的路径截然不同。 写短评
柳洋在平板上拉出了一条曲线。 写短评
他打算用微化工技术来解决这个难点。 写短评
他的思路也很简单: 写短评
为什么要用一个巨大的罐子去憋气? 写短评
只要把反应通道做得足够小(微米级),流体在通道内的比表面积就会呈指数级增加。 写短评
传热效率将会比传统反应釜高上几百乃至上千倍。 写短评
而且在微米尺度下,爆炸是不存在的,因为热量在产生的瞬间就被导走了。 写短评
但沿着这个思路行进,会有一个问题。 写短评
如何制造能够承受300个大气压的“微血管”? 写短评
柳洋站起身,走到那一堆刚刚入库的航空铝锂合金和特种不锈钢板材面前。 写短评
“应该……顶得住吧。” 写短评
他接下来要做的很简单,他需要把这些坚硬的金属板,当成豆腐一样,在上面雕刻出迷宫般的流道。 写短评
然后他遇到了第一个拦路虎——刀具。 写短评
要雕刻宽0.5毫米、深0.5毫米,且表面粗糙度必须低于Ra0.1的流道,普通的钨钢铣刀根本做不到。 写短评
顶多铣两下就会断裂,或者因为颤刀导致流道内壁不光滑,残留死角。 写短评
而在300个大气压下,任何一个微小的毛刺都会形成应力集中点,导致反应器瞬间炸裂。 写短评
“市面上应该买不到我需要的那种刀吧?” 写短评
柳洋眯起眼睛,看着Yasda母机的刀库。 写短评
“算了,自己磨好了。” 写短评
想好对策后,他选取了一根极细的硬质合金棒料,装上了母机的主轴。 写短评
启动。 写短评
主轴转速瞬间飙升到30,000转/分。 写短评
他开始利用金刚石砂轮,在显微镜下,对这根棒料进行原子级的修整。 写短评
这需要对材料力学有变态级别的直觉。 写短评
前角要大,为了排屑顺畅;后角要小,为了增加刀刃强度。 写短评
甚至连刀尖的圆弧半径,柳洋都经过了精密计算——必须恰好等于流体在那个压力下的附面层厚度。 写短评
三个小时后。 写短评
柳洋磨出了那把刀。 写短评
一把肉眼几乎看不清刀刃、但在显微镜下闪烁着完美几何光泽的微型球头铣刀。 写短评
柳洋将这把刀装入主轴,将一块厚度为20mm的316L不锈钢板固定在工作台上。 写短评
冷却液喷涌而出。 写短评
刀尖接触钢板。 写短评
然后响起了如同蚕吃桑叶般的“沙沙”声。 写短评
这代表着切削过程很完美。 写短评
很快,一条条精美绝伦的微流道,像电路板一样在钢板上蔓延开来。 写短评
它们蜿蜒曲折,构成了这台机器的血管。 写短评
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有了血管,还得解决体温。 写短评
合成氨是剧烈的放热反应。 写短评
而在微通道里,气体反应会非常快,如果不能及时把热量带走,那么反应器会像冰淇淋一样融化。 写短评
柳洋看着屏幕上的流体仿真云图的红色的死亡区域。 写短评
热量聚集在弯道处散不出去。 写短评
“冷却水套不太行啊,有点太慢了。” 写短评
柳洋闭上眼睛,脑海中浮现出一个来自进化的杰作——肺泡和叶脉。 写短评
接着,他在控制台敲下了几行Python代码,调用了一个分形生成算法。 写短评
原本整齐划一的冷却流道图纸变了。 写短评
变得像是一棵树的根系,密密麻麻,却又乱中有序。 写短评
根据默里定律,这种分叉结构能以最小的能量损耗,实现最大的流量传输。 写短评
“嘶~但这没法加工啊……” 写短评
即使是柳洋,看着那复杂的仿生结构也皱起了眉头。 写短评
传统的减材制造很难加工出这种内部的复杂空腔。 写短评
但他很快想到了办法。 写短评
“扩散焊”。 写短评
他不需要一次性把成品加工出来。 写短评
他要做的,是把这个复杂的三维结构,像做CT扫描一样,切片成了五十层二维的金属薄片。 写短评
每一层薄片上,只加工简单的孔洞和槽。 写短评
然后,把这五十层薄片叠在一起,施加巨大的压力和高温,让金属原子在接触面上互相渗透、融合。 写短评
最终,它们会变成一块浑然一体的金属砖块。 写短评
“天才般的设计。” 写短评
柳洋看着模拟结果中那均匀得可以令相关从业者热泪盈眶的温度分布图,忍不住自恋地吹了个口哨。 写短评
“如果诺贝尔有美学奖,那肯定有我的一份。” 写短评
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硬件搞定了。 写短评
接下来则是软件。 写短评
也是化工行业最令人头疼的地方——过程控制。 写短评
传统的化工厂,控制室里时刻坐着几十个操作员。 写短评
这些操作员负责盯着几百个屏幕,时刻调整阀门开度。 写短评
而为什么需要这么多人来时刻监控流程呢? 写短评
因为化学反应是非线性的,充满了不可预测的扰动。 写短评
哪怕是最先进的PID控制算法,也存在滞后性。 写短评
一旦发生飞温,那就只能按紧急停车按钮。 写短评
柳洋把刚买来的那批FPGA芯片倒在桌子上。 写短评
他接下来要写的,不是简单的控制程序。 写短评
而是一个嵌入式化工内核。 写短评
他不会使用任何现成的工业控制库,他打算直接用Verilog语言,从硬件层面编写逻辑。 写短评
他的思路则相当简单粗暴:预测。 写短评
对,就是单纯的预测。 写短评
他不要等温度升高了再去关阀门。 写短评
他要通过监测进料泵的电流微小波动、反应器壁的微米级形变,来推算出0.5秒后反应会发生什么变化。 写短评
然后在0.5秒前,就提前调整。 写短评
这需要极其恐怖的数学建模能力。 写短评
柳洋的大脑在这一刻变成了一台超级计算机。 写短评
他将化学反应动力学方程、流体纳维-斯托克斯方程、热传导方程,全部揉碎了,转化成了一行行枯燥的十六进制代码,烧录进那颗小小的芯片里。 写短评
…………………………………………… 写短评
不知不觉,时间已经过去了七十二小时。 写短评
柳洋没有离开过这个房间一步。 写短评
他饿了就啃两口压缩饼干,困了就喝一罐红牛。 写短评
实在顶不住了,就在旁边眯一会。 写短评
而在他的面前, 写短评
一个怪异的装置正在以极快的速度成型。 写短评
它没有巨大的罐体,也没有复杂的管线。 写短评
它就像是一个由无数块抛光的金属板堆叠起来的服务器机柜。 写短评
每一块金属板,都是一个独立的微反应单元。 写短评
它们通过精密加工的接口严丝合缝地扣在一起,就像搭积木一般。 写短评
第一层是空气分离单元。 写短评
利用分子筛膜,将空气中的氧气剔除,留下纯净的氮气。 写短评
第二层是电解水单元。 写短评
利用第十三区充沛的电力,将水暴力撕裂,产生氢气。 写短评
第三层则是微通道合成氨单元。 写短评
也就是柳洋花了最大心血雕刻的那颗“心脏”。 写短评
氮气和氢气在这里被压进微米级的通道,在钌基催化剂的作用下,瞬间合成氨气。 写短评
第四层是氨氧化单元。 写短评
氨气在这里被氧化成一氧化氮,进而变成二氧化氮。 写短评
第五层是吸收单元。 写短评
水流与气体逆流接触,变成高浓度的硝酸。 写短评
这就是柳洋的答卷。 写短评
他把一座占地几平方公里的化工厂,浓缩进了一个2米高、1米宽、1米深的金属柜子里。 写短评
这很不科学。 写短评
但这很“柳洋”。 写短评
他拿起最后一颗螺丝——那批从德国进口的精密组件里拆出来的钛合金螺丝。 写短评
“咔哒。” 写短评
扭力扳手发出清脆的响声。 写短评
最后一个模块固定完毕。 写短评
柳洋直起腰,听到了自己脊椎发出的爆鸣声。 写短评
他看着眼前这台机器。 写短评
它是如此的紧凑,如此的冰冷,又如此的迷人。 写短评
所有的管路都被集成在了内部,表面只有几个进料口和出料口,以及那个闪烁着红光的控制面板。 写短评
这就是祝宇要的“傻瓜式化工厂”。 写短评
操纵者不需要懂化学,也不需要懂PID控制。 写短评
只需要接上水管,通上电,按下那个绿色的“START”按钮。 写短评
它就会像一台自动贩卖机一样,源源不断地吐出能够炸碎山脉的液体。 写短评
“波!” 写短评
柳洋对着空荡荡的房间喊了一声,虽然没有回应,但他知道对方肯定听得到。 写短评
“叫祝宇那个吸血鬼滚下来。” 写短评
柳洋从地上捡起一瓶还没喝完的水,拧开盖子,猛灌了一口。 写短评
然后,他用袖子擦了擦嘴,对着摄像头,露出了一个嚣张至极的笑容: 写短评
“告诉他,他要的三酸两碱……” 写短评
“搞定了!” 写短评