Chương 209: Tách lỏng có xoáy
Chương 209: Tách lỏng có xoáy
Ánh trăng mờ ảo, đêm vẫn chưa tàn.
Hồng Phạm theo thói quen dùng tay phải linh hoạt xoay chuyển một cây bút than, trầm mặc hồi tưởng.
Theo hắn biết, phương thức hoạt động của máy ly tâm chia làm hai loại — lọc ly tâm và lắng ly tâm.
Lọc ly tâm tận dụng áp lực ly tâm sinh ra trong trường lực ly tâm, khiến dung dịch huyền phù đi qua màng lọc để tách lấy chất rắn, giữ lại phần dịch lọc trong suốt.
Lắng ly tâm lại dùng nguyên lý phân tách bằng cách để các thành phần có mật độ khác nhau trong dung dịch huyền phù nhanh chóng lắng đọng và phân tầng trong trường lực ly tâm.
Loại trước hiển nhiên không thích hợp dùng để tách đoạt chu tử.
Đối với kỹ thuật công nghiệp lắng ly tâm, Hồng Phạm chỉ có chút hiểu biết đại khái.
Hắn biết cấu trúc khái niệm của máy ly tâm dạng đĩa, dạng ống, biết rằng quá trình tách cần phải cân nhắc các đặc tính lý hóa của chất huyền phù — như mật độ, độ nhớt, độ bền, độ cứng, sức căng bề mặt, hệ số ma sát, hằng số cân bằng hấp phụ, hằng số điện ly v. v.
Nhưng chỉ biết những điều này thôi vẫn chưa đủ.
Thông thường, một người không có kinh nghiệm về chế tạo, muốn dựa vào một "ý tưởng "để tự tay chế ra những thứ như "thiết bị tách lốc xoáy", "máy ly tâm xả xoắn "thì khó như lên trời.
Khó khăn trong thiết kế đã đành, then chốt là những trở ngại thực tế.
Luyện kim, đúc, mài giũa... từng công đoạn một đều vô cùng uyên bác — không nói gì khác, chỉ riêng việc làm khuôn đúc thôi cũng đủ để một người bình thường lãng phí cả đời rồi.
Thế nhưng tình huống của Hồng Phạm lại khác.
Hắn sở hữu Thế Giới Cát, chẳng khác nào nắm trong tay một chiếc khuôn vạn năng có thể thay đổi tức thì, lại còn có thể vi chỉnh tùy tâm không góc chết.
Mất trọn một đêm, Hồng Phạm lần lượt sắp xếp ra mấy bản thiết kế ý niệm theo các hướng khác nhau.
Thiết bị ly tâm dựa trên gradient mật độ, thiết kế này có độ chính xác tách cao.
Thiết bị tách lốc xoáy dựa trên hệ thống khí - rắn, thiết kế này có cấu trúc đơn giản, hiệu suất cao.
Thiết bị tách lỏng có xoáy dựa trên hệ thống lỏng - rắn, thiết kế này có phạm vi hạt tách tương đối rộng...
Ngoài ra, còn có các tấm đĩa dùng để mở rộng mặt phẳng lắng, v. v.
Cho đến khi gà gáy sáng, Hồng Phạm cảm thấy tinh thần tiêu hao quá độ, lúc này mới cất bản thảo, bước vào phòng ngủ chợp mắt được một canh giờ.
Buổi chiều, Chu Kinh Phú đưa tới một số công cụ hỗ trợ mà hắn cần.
Bao gồm cân chính xác, thước pan-me (thước đo vi cặn), kính lúp, v. v.
Trong mắt Hồng Phạm, sự phát triển về mặt kỹ thuật của Đại Hoa rõ ràng nhanh hơn lý thuyết cơ bản rất nhiều.
Đó là bởi sự tồn tại của võ đạo đã khiến một bộ phận người sở hữu thể năng vượt xa đồng loại ở dị giới — một võ giả tu luyện thành công bộ môn Thiên Cơ Điển chẳng khác nào một cỗ máy tiện hình người có hiệu suất thấp hơn một chút nhưng độ chính xác lại không kém mảy may.
Cho nên, mới có thể đạt được kết quả mà không cần hiểu rõ nguyên lý bên trong.
Một ít phế liệu đoạt chu tử qua quá trình va đập và mài mòn của cát mịn, biến thành những hạt có kích thước tương đối đều ở cấp độ mười micromet.
Lại mượn nhờ công cụ, mật độ của chúng cũng được ước lượng ra.
Dữ liệu chưa chắc đã rất chính xác, nhưng ít nhất đã có cơ sở để phương án hóa chi tiết.
Thời gian trôi đến ngày hai mươi ba tháng năm.
Hồng Phạm viết xong năm cây bút than, không biết đã tốn bao nhiêu giấy mực, cuối cùng cũng hoàn thành công việc thiết kế.
Tiếp theo là khâu kiểm chứng.
Dùng Thế Giới Cát để tinh chỉnh cát đến cực hạn có thể kiểm soát, sau đó dựa theo các phương án khác nhau để trực tiếp tạo hình thành khí cụ.
Phương án gradient mật độ là phương án bị phủ nhận sớm nhất.
Không phải vì phương pháp này không ổn, mà là không thể tìm được dung dịch gradient mật độ thích hợp.
Hồng Phạm từng nghe nói về dung dịch gradient xê-ti-um clorua (cesium chloride), kiếp trước thường được dùng để tách RNA từ DNA.
Nhưng thứ hắn không biết không chỉ là cách điều chế món này, mà còn là nguyên tố có số nguyên tử năm mươi lăm này đã được phát hiện ở Đại Hoa hay chưa, dù có được phát hiện đi chăng nữa thì bị mang tên gì...
Bên cạnh đó, nổi tiếng hơn là dung dịch gradient đường mía.
Nguyên liệu thô rất dễ mua được.
Phương pháp điều chế từng nghe thoáng qua ở kiếp trước cũng khá đơn giản — sau khi điều chế các dung dịch đường mía ban đầu có mật độ khác nhau, thêm vào theo từng đợt là được.
Tuy nhiên, có lẽ vì thiếu chút bí quyết kỹ thuật, thứ mà Hồng Phạm làm ra lại có độ ổn định cực kỳ kém, không thể đưa vào sản xuất.
Thiết bị tách lốc xoáy thiết kế ra thì đơn giản nhất, nhưng thực tế áp dụng hiệu quả lại không tốt.
Chuyển động của các hạt khí và hạt rắn trong thiết bị tách lốc xoáy vô cùng phức tạp, ở bất kỳ điểm nào cũng có tốc độ tiếp tuyến, hướng kính và trục, đồng thời thay đổi theo bán kính quay.
Việc tính toán mô phỏng thủy động lực học cực kỳ phức tạp, nếu không có sự trợ giúp của máy tính thì hoàn toàn không thể giải được; thế nên Hồng Phạm đành phải dùng khuôn cát thao tác thực tế lặp đi lặp lại, tận dụng nhiều tầng cánh quạt để khống chế và điều chỉnh tốc độ gió vào.
Khi tốc độ khí quá nhỏ, hiệu suất tách quá thấp.
Khi tốc độ khí quá cao, sơ sẩy một chút sẽ sinh ra hiện tượng dòng xoáy và dòng chảy ngược, ngược lại gây ra ô nhiễm.
Dù có sửa đổi thế nào đi nữa, sản phẩm làm ra cuối cùng vẫn không đủ độ tinh khiết.
Từng phương án lần lượt chứng minh là thất bại.
Cho đến ngày hai mươi sáu tháng năm, Hồng Phạm cuối cùng cũng nhìn thấy ánh bình minh ở chỗ thiết bị tách lỏng có xoáy.
Nguyên lý của thiết bị tách lỏng có xoáy đại khái giống với thiết bị tách lốc xoáy, là một thiết bị hình nón bên trong có khắc đường xoắn ốc.
Dung dịch liệu từ phần ống tròn ở đầu trên đi vào theo hướng tiếp tuyến, tạo chuyển động quay để sinh ra lực ly tâm, khi đi xuống phần hình nón sẽ càng trở nên dữ dội hơn.
Như vậy, các hạt rắn hoặc chất lỏng có mật độ lớn hơn sẽ chịu tác dụng của lực ly tâm mà văng về phía thành thiết bị, rồi xuôi theo đường xoắn ốc của thành thiết bị chảy ra ở cửa đáy.
Chất lỏng trong trẻo hoặc chất rắn nhẹ hơn mang theo trong chất lỏng sẽ bay lên, tràn ra từ phần tràn ở trung tâm.
Hệ số tách hiện tại đã đạt đến tỷ lệ tám chọi một, cho thấy giá trị ước lượng của ta về mật độ đơn chất đã rất sát với giá trị thực tế...
Hồng Phạm phấn chấn nghĩ ngợi, lại một lần nữa điều chỉnh đường xoắn ốc, hình dạng hình nón và tốc độ dòng chảy của chất lỏng.
Việc vi chỉnh thí nghiệm đáng lẽ phải là một quá trình kéo dài đằng đẵng, vô cùng phức tạp.
Cho dù là một đội ngũ hoàn chỉnh có sự hậu thuận của chuỗi cung ứng, muốn trải qua một lượt các khâu thiết kế, làm khuôn, đúc, thí nghiệm, cũng phải bắt đầu từ con số không, tiêu tốn mất mấy ngày công sức.
Nhưng tại Triều Nhật Phủ lúc này, Hồng Phạm chỉ cần động một ý niệm là có thể nhận được phản hồi tức thì từ Thế Giới Cát.
Muốn có được một cỗ máy thí nghiệm hoàn toàn mới, chẳng qua chỉ trong chớp mắt.
Cát hoang giống như lớp da thứ hai của tinh quân.
Hồng Phạm cảm nhận sự ma sát của từng dòng chảy xiết, lực tác dụng của từng đường xoắn ốc bên trong thiết bị tách, rõ ràng rành mạch tựa như xem văn chỉ trên lòng bàn tay.
Thời gian trôi từ sáng đến chạng vạng.
Bảy tám canh giờ khổ công, hàng trăm lần thử nghiệm...
Cho đến khi tiếng côn trùng rả rích như tấu khúc, muôn vì sao sáng rực như nước sôi, cánh quạt làm bằng cát mới ngừng chuyển động.
Viêm Lưu Công phát ra sức nóng ôn hòa, chưng cạn phần dịch tàn, chỉ để lại thứ bột màu tím tinh khiết mà mịn màng.
Hồng Phạm nhúm lấy một nhúm bột đưa lên mũi ngửi, vậy mà chẳng ngửi thấy chút mùi thơm của mộc hương nào từ Thiền Vô Minh.
Nén lại sự kích động, hắn sải bước chạy trở lại bên bàn đá, dùng bút than ghi lại dãy dữ liệu cuối cùng.
Gió đêm lướt qua khoảng sân, thổi cho Hồng Phạm cảm giác bồng bềnh tựa tiên nhân.
"Thành rồi, thành rồi!"
Hắn lầm bầm, ngã mông ngồi bệt xuống đất.