涡轮机 (Turbine)

简介

涡轮机是朗肯循环的一部分,通过输入流体(蒸汽)推动转子产生动能以发电。它需要的蒸汽和产出的蒸汽来自裂变反应堆、热交换机和冷凝机。

涡轮机由转子和外壳两部分组成,两部分都对发电量有影响。

你需要建造的涡轮机的大小及叶片数取决于蒸汽的输入量以及你采用的配方。涡轮机(内部)最小尺寸为3x3x3,最大尺寸为24x24x24。

 

材料与配方

目前为止所有建造涡轮机时需要用到的配方都已被写入百科。可以注意到,除了常用的材料与半成品,高强度低合金钢锭需求量也很大,这意味着你必须要有足量的碳锰混合物

以下是涡轮机的配方。

输入

输出

输入量(单位:mB)

输出量(单位:mB)

基础能量密度(单位:RF/mB)

流体膨胀系数

高压蒸汽

废蒸汽

1

4

16

400%

低压蒸汽

低质蒸汽

1

2

4

200%

蒸汽

低质蒸汽

1

2

4

200%

 

结构

涡轮机是一个密闭的长方体,内部有一定的空间,另有转子作为主要的部分。

一个涡轮机会包含以下方块:

1. 涡轮机控制器,整个涡轮机的核心,是查看与调整涡轮机状态的平台。数量:一个。

2. 涡轮机外壳透明涡轮机外壳,支撑与保护涡轮机及其密闭性的外围方块。数量:依涡轮机大小而定。

3. 涡轮机转子轴承,支撑涡轮机内部转子、让它得以转动的轴承。数量:依转子轴宽度而定,必须是一个平方数的两倍。

4. 涡轮机转子轴,转子转动必需的中轴,是叶片依附的位置。数量:等于轴承数量的一半乘以涡轮机的长度。

5. 涡轮机转子叶片涡轮机转子定子,前者是蒸汽所推动的部分,依附在转子轴上,后者用于增加经过的流体的密度,也即通过压低叶片产生的过高膨胀系数来提升涡轮机的效率。数量:依涡轮机大小及转子轴宽度而定。

6. 涡轮机流体输入口涡轮机流体输出口,是流体出入涡轮机的位置。数量:各一个。

7. 涡轮机发电机线圈涡轮机发电机线圈连接器,可以导出电的位置及它们之间的某种连接方式。数量:前者必须大于等于轴承数量,后者依涡轮机大小而定,越大的涡轮机越有可能需要。

8. 红石设备或涡轮机电脑接口(半成品),用于操控涡轮机。数量:依情况而定。

 

搭建

- 轴承必须位于轴承所在面的中心。轴承组的宽度可以为偶数,但其中的轴承数量必须是平方数,且两个轴承组中的轴承数量必须相等。

- 转子轴必须位于轴承与轴承之间的所有位置。

- 叶片必须从转子轴一直延伸到所对的墙壁。每个叶片组中的所有叶片都必须为同种叶片。叶片都没有碰撞体积,便于你进行搭建(这虽然不那么科学,但是有助于防止你被困在一个角落里——作者)。除了转子轴与叶片,涡轮机内部必须空无一物。

- 发电机线圈必须位于轴承所在面。不同种类的发电机线圈有不同的摆放要求,不按正确方式摆放将不会被视为有效的。从任意一个发电机线圈都可以导出能量。每个轴承所在面都必须要有至少与每面轴承数量相等的发电机线圈以保证最基本的效能,否则则会根据缺少的数量减少能量产出(例如:一个轴承所在面有4个轴承,但只有3个发电机线圈,则总能量产出会变为3/4。其它情况以此类推)。发电机线圈产生的能量可以通过一个发电机线圈导出,因此只需要一个发电机线圈连接着外部线缆或进行其它形式的能量转移,但是如果线缆并没有足够高的效率,对多个线圈的连接将会提高转移效率。

- 输入口与输出口需要分别位于相对的两个轴承所在面。虽然每个输入口或输出口都可以以无限地效率接受流体,但是所使用的外部管道可能并没有足够高的效率,这时对多个输入口或输出口的连接将会提高导入或导出流体的效率。

- 轴承所在面轴承、输入口与输出口以及发电机线圈以外的部分、四面墙壁以及涡轮机的棱与角都必须由外壳填充,其中棱与角必须是涡轮机外壳,其它部分可以是透明涡轮机外壳。

- 控制器必须位于某个可以放置透明涡轮机外壳的位置。


如果你的搭建完全没有问题,你会注意到结构的材质已经发生了变化,同时叶片也会从输入口至输出口呈从小到大状排列;反之则说明没能成功,空手右击任意方块可以查看原因或查看出问题的方块的位置。以下是可能出现在对话框中的提示语。

提示语(注意:本表格中叶片不包括定子)

需要两组相对的轴承以使涡轮机运转

轴承所在的墙壁必须是矩形的以使涡轮机运转

输入口和输出口必须相对且位于轴承所在的墙壁上以使涡轮机运转

轴承组必须是正方形的并且位于相对的两面墙的正中央以使涡轮机运转

转子轴必须完全连接到轴承以使涡轮机运转

叶片和定子以外的部分必须空着以使涡轮机运转

每个转子轴上四个面所对应的叶片和定子必须完全相同以使涡轮机运转

每个转子轴上四个面所对应的叶片和定子必须完全搭建到墙壁以使涡轮机运转

搭建完成后可以对照着进行检查以排除可能的错误。


实际搭建演示

首先搭建出一个框架,并在计划中涡轮机转子轴向上的涡轮机壁上用方块堆叠到中心位置,放置涡轮机转子轴承。

涡轮机-第1张图片第一步

接下来在两个转子轴承之间放置转子轴,并在转子轴上放置需要的转子叶片。

涡轮机-第2张图片放置转子轴及叶片

接着在轴承侧放置发电线圈和流体输入输出口,并设置相关的管线。

涡轮机-第3张图片放置发电线圈和输入输出口,完成外部管道的布置最后放置控制器完成搭建。涡轮机-第4张图片放置控制器完成搭建

给控制器通入红石信号启动后就可以将蒸汽的能量转化为可用的电力了。涡轮机-第5张图片通入红石信号启动涡轮机涡轮机-第6张图片启动后的涡轮机GUI


注意

- 每个叶片(注意:本段中叶片不包括定子)正常情况下最多能处理100mB/t的流体,满载则可以处理200mB/t的流体。涡轮机控制器内部会显示当前的流体输入及其占全部叶片处理能力的百分比。当百分比超过100%(流体输入超过100mB/t*叶片数量)一定时间后涡轮机将会爆炸,爆炸前控制器中的文字会的颜色会由白至红地变化以示警告,并且流体输入文本的右侧也会出现“[!]”。

- 搭建时叶片的方向并不重要,只要它们位于该在的位置便能形成涡轮机。

- 输入口与输出口并没有正好相对的必要。

- 请及时处理输出口输出的配方产物。

 

效能计算

涡轮机的功率计算极为复杂,以下是公式。

P

=M1*M2*…*ML

*R/F

*C

*B*I

*(1+I/A)

*(E1/((F^(1/L))^1)+E2/((F^(1/L))^2)+…+EL/((F^(1/L))^L))/L

图片:

涡轮机-第7张图片

 

符号

含义

L

涡轮机长度(单位:格)

I

流体输入(单位:mB/t)

F

流体膨胀系数

B

基础能量密度(单位:RF/t)

R

转子膨胀系数

Mn

从输入口算起第n个叶片组的效能倍率

A

一个涡轮机有可能的最大流体输入(691200mB/t)

C

一个轴承所在面全部线圈传导率平均值与另一个轴承所在面全部线圈传导率平均值之积

P

涡轮机功率(单位:RF/t)

En

从输入口至第n个叶片组已有的膨胀率(不包括定子)

需要解释的是,一个叶片组的效能倍率,指的是它包含的叶片种类的效能倍率,而非整个叶片组全部叶片效能倍率之积;此外转子膨胀系数指的是包括全部叶片的整个转子的膨胀系数。如果一个叶片组是由定子组成的,则不参与计算。

从公式中可以看出,一个涡轮机要想获得更高的功率,需要让它自身的膨胀系数与所采用配方的流体膨胀系数尽可能接近,越接近,对功率的负面影响便越小。此外,作者还鼓励你建造一个更大的涡轮机,而不是几个较小的涡轮机,因为流体输入越大,涡轮机的利用效率就越高,上式中的多个乘数都会变大。

 

[OC]开放式电脑支持

未来你将能通过涡轮机电脑接口(半成品)对涡轮机实现操控,但是正如其名,它仍然只是个半成品。

作者提供了一份文件,可以让你计算出转子的产能倍率,以下是你需要输入的内容。

lua turbine.lua 流体膨胀系数 从输入到输出每个叶片组的叶片种类

以下是叶片不同种类对应的符号。

符号

叶片种类

S

E

极限合金

C

碳化硅陶瓷复合材料

s

定子

例:计算流体膨胀系数为4时叶片组合为钢、钢、钢、钢、定子、钢的整个转子的产能倍率。

lua turbine.lua 4 S S S S s S

 

计算器

- Kurtchekov的涡轮机叶片计算器,有助于你搭建出更高效率的涡轮机。如果你想要在生存中建造,这个工具是必要的,它可以尽可能提升效能。使用方法:站内教程(涡轮机已在重制版出现了改动,该计算器已针对重制版进行了调整,请使用版本1.3)。

- FishingPole的涡轮机材料计算器(墙),有助于你计算出全部所需材料。

- Redfire的在线涡轮机整合计算器,有助于你计算许多内容。

 

渲染

- 安装模组[CTM]连接材质后外壳等方块材质将会连接在一起。

- 涡轮机被正确搭建完成后,整体材质会发生变化,叶片(注意:本段中叶片不包括定子)和定子的角度会改变,各个部分也会有不同的材质。运转时,涡轮机内部会有象征蒸汽的粒子效果飘过,并且叶片组还会高速旋转起来。

- 对过大的涡轮机的渲染会导致卡顿,作者已经着手优化此问题。


术语

本条目中有很多并非官方的名称以及对官方名称的简称,例如“叶片组”、“定子”等等,以下是为了消除歧义列出的非官方名称与其对应的释义的表格。

非官方名称

释义

轴承所在面/输入面/输出面

涡轮机两端的两个面(不包含棱和角)/对应的面

(涡轮机的)长度

涡轮机内部输入面与输出面之间的距离

(涡轮机的)宽度

涡轮机内部两侧墙壁或上下两面之间的距离

叶片组

涡轮机在输入面与输出面间某一切面的所有叶片

轴承组

涡轮机某个轴承所在面的所有轴承

流体输入

涡轮机接收的流体量(单位:mB/t)

以下是为了消除歧义列出的简称与其所对应的全称的表格。

简称

全称

转子

包括转子轴与叶片在内的涡轮机内部的整个结构

转子轴

涡轮机转子轴

轴承

涡轮机转子轴承

叶片

包括定子与其它叶片在内的所有叶片的统称(有时并不包括定子,对应处已注明)

定子

涡轮机转子定子

控制器

涡轮机控制器

线圈/发电机线圈

涡轮机发电机线圈

输入口/输出口

涡轮机流体输入口/涡轮机流体输出口

外壳

透明涡轮机外壳与涡轮机外壳的统称

外壳

除去转子后涡轮机的剩余部分,包括外壳、线圈、控制器以及输入口和输出口

 

现实生活中的涡轮机

蒸汽涡轮机(Steam Turbine)是一种撷取(将水加热后形成的)蒸汽的动能转换为涡轮转动的动能的机械。相较于原由瓦特所发明的单级往复式蒸汽机,蒸汽涡轮机大幅提升了热效率,更接近热力学中理想的可逆过程,并能提供更大的功率,至今它已经几乎完全取代了往复式蒸汽机。涡轮蒸汽机特别适用于火力发电和核能发电,世界上大约80%的电是利用涡轮蒸汽机所产生的(参考百度百科)。


历史版本

版本2o.2.7及以前:涡轮机的计算公式与现在不同。以下是当时的公式。

P

=M1*M*2…*ML

*R/F

*C

*B*I

*ln(1+ln(1+(e^(e-1))/100*I))

*(E1/((F^(1/L))^1)+E2/((F^(1/L))^2)+…+EL/((F^(1/L))^L))/L

图片:

涡轮机-第8张图片


你知道吗

碳化硅陶瓷复合材料涡轮机转子叶片从重制前到版本2o.3.6都一直没有配方,因此你不能使用它作为你生存模式下的涡轮机的一部分。不过作者已经有了与它配方相关的计划。

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