林晚蹲下来,用手指在泥土上画了一个简化的示意图。
假设蓄水池A的总流量是Q,它连接了三条支渠B1、B2、B3。每条支渠的流量取决于支渠入口处的压力差和渠道的几何参数。如果三条支渠的截面面积相同,但长度不同,那么短的那条支渠会分走更多的流量——因为它的阻力更小。
"所以上游的灵草吸收了过量的灵气,而下游的灵气不足。"
她站起来,走到最近的一个蓄水池旁边。
蓄水池由石头砌成,约一人高,水面平静。她伸出手,指尖蘸了一点池水,感受到水面上飘着的灵气——浓度大约是她洞府里的三倍。
三倍的灵气浓度,但分配不均。
她绕着蓄水池走了一圈,观察水渠的走向。水渠的宽度大约是半尺,深度约一尺,材质是青石——表面光滑,可以减少摩擦阻力。
然后她看到了问题。
一条支渠的入口角度是直角。
直角转弯的灵气流动,在流体力学上有一个经典问题——分离流。当流体遇到直角转弯时,在转弯的外侧会形成一个低压区,导致流体从主流中分离出来,形成涡流。涡流不仅浪费能量,还会导致流量的不稳定。
"这就是为什么下游的灵气不足。"林晚喃喃自语,"不是因为总量不够,而是因为分配不合理。"
她把铜钱拿出来,贴在蓄水池的石壁上。铜钱的温度比环境温度高了一点点——但不足以说明什么。
她开始在纸上画草图。
"你在干什么?"
林晚从草图中抬起头,看到沈长风站在灵田入口处,手里拿着一卷阵纹图。
"分析灌溉系统。"她说。
沈长风走过来,看了看她的草图,又看了看灵田。
"你看了多久了?"
"不到一个小时。"
"一个小时就看出问题了?"
"问题不复杂。"林晚把草图推给他看,"你的灌溉系统有两个问题。第一个是蓄水池的液位差设计不合理——上游蓄水池和下游蓄水池的液位差超过了三丈,导致上游的压强过大,灵气流速过快。"
沈长风看了看草图上的标注,点了点头。
"第二个呢?"
"第二个是支渠的转弯角度。"林晚指着草图上的一根线条,"至少有七条支渠的转弯角度小于60度,这会导致湍流。湍流不仅浪费灵气,还会让流量变得不稳定——有时候多,有时候少,灵草会受不了这种波动。"
沈长风沉默了一会儿。
"你能解决吗?"
"能。"林晚说,"但需要改的东西不少。"
"怎么改?"
"第一,调整蓄水池的液位差,把最大压差控制在两丈以内。"林晚伸出两根手指,"第二,在支渠的直角转弯处加装导流板——导流板的角度要经过精确计算,保证灵气以大于60度的角度转弯。第三,重新计算每条支渠的截面面积,使得各条支渠的流量分配比例符合灵草的需求。"
沈长风看着她画的草图,脸上的表情从"怀疑"慢慢变成了"惊讶",最后定格在"你怎么会想到这些"的困惑。
"导流板的角度怎么计算?"他问。
"伯努利原理。"林晚说,"流体的压力能和动能之和是守恒的。导流板的作用是改变流体的方向而不损失动能。只要导流板的弧度合适,灵气转弯时就不会产生涡流。"
沈长风眨了眨眼:"你刚才说的是——伯努利?"
"嗯。"
"伯努利是谁?"
"一个——"林晚想了想,"一个懂流体力学的人。"
沈长风似乎对这个答案很满意。他点了点头,然后说:"你打算怎么动手?"
"先测数据。"林晚说,"每条支渠的流量、压差、灵气浓度,全部测一遍。然后根据数据设计新的导流板和支渠参数。"