不出意外，第二天，朱棣上完課剛回到王府，工匠院就過來稟報。

書房，朱棣讓人把陶冬喊了進來。之前就是由他負責這個項目。

看著陶冬走進來，朱棣問道：“怎么樣了？我要的發電機完成了嗎？”

陶冬雖然一直不懂發電雞到底是個什么雞，也不知道這個雞它到底正不正經。自己也不敢問。總不能說“我有一個朋友，想問一下這個雞正不正經？”吧

但是他知道王爺極其重視這件事，一有空就往過去看看，所以大家都很重視這件事，沒人敢在王爺眼皮子底下偷懶，所以這才這么快就能完工。

周賜連忙回道：“回王爺，多虧王爺指點，東西在昨天晚上已經組裝好了。”

“哦，不錯不錯，走，我們現在過去看看。”朱棣迫不及待的說道。

朱棣來到工匠院，目前工匠院里面已經很有人氣了，很多行業的頂尖匠人都被朱棣找了進來。朱棣需要做個什么東西，基本這里都能找到最好的人才。

除了工匠院的人才，還有整個工匠院組織外圍，有許多匠鋪。這些都是之前朱棣招人的時候，一起買下來的，比如鐵匠鋪等，而且并沒有花朱棣多少錢，說實話，這些小老百姓的東西是真的不貴。

朱棣走進發電機項目組的房間，終于看到了自己心心念念的發電機組已經組裝完成。它擺在工作臺，整發電機，那一圈又一圈的銅線，讓它有一種難言的機械美感。這可以說是朱棣開啟工業革命的鑰匙，也是他來到這個時代在工業技術上踏實的邁出了第一步。

整個發電機是由兩個部分組成，也就是水輪機和發電機，它們共同使用一個根主軸。發電機就不說了，而其中水輪機主要由水葉、導水罩、軸承、水封、主軸等組成。

特別是朱棣看到那個水葉，更是有一種難言的辛酸，因為它是通過粗加工出來一個大概模樣后，再通過大量工人，就這樣一下又一下地磨出來的。

……

整個發電機主要是利用相應高度的尾水管形成真空吸管，拉吸上游的水經過渦室形成旋流，沖射水輪機葉片高速旋轉，通過主軸帶動發電機工作。

而發電機又是永磁發電機，朱棣可以就初步試驗一下，到底能不能成功發電。來確定發電機有沒有問題。

說到永磁發電機，朱棣開始犯了一個非常巨大的錯誤，朱棣開始設計發電機的時候，設計的是勵磁發電機。到后來朱棣突然才發現自己犯了蠢。后來朱棣只能重新設計一個永磁發電機。

簡單來講，什么是勵磁發電機和永磁發電機？

雖然兩種發電機都是切割磁感線來發電，但這個區別就在提供磁場的部件上面，永磁發電機就是用我們生活中常見的磁鐵，由鐵氧體、釹鐵硼等材料制成的。

因為朱棣目前找到的天然磁鐵提供的磁場有限，不能夠做得很大很強，因此永磁發電機應的功率遠比勵磁發電機小。當初朱棣就是看到了這一點才選擇了勵磁發電機。

而勵磁發電機的磁場這是由電磁鐵提供的。

發電機切割磁感線發電，在把電經過一定處理，輸入電磁鐵中，維持磁場，進行發電，這就是勵磁發電機的流程了。

所以這就有一個問題了，在朱棣現在一窮二白的環境下，在哪里去搞最開始啟動電磁鐵的電力？沒有電磁鐵產生磁場，發電機就不能切割磁感線發電。這是一個死循環還，沒有初始電力，整個發電機就是一堆廢銅。

當然因為永磁發電機結構簡單，設計起來也并沒有費多大的事。設計、加工難度比勵磁發電機小多了，朱棣之前設計的勵磁發電機也會在永磁發電機發電后投入使用。永遠不虧。

……

根據初步試驗，整個系統正常，能正常的發電使用。

接下來就是詳細設計發電站了，之前朱棣也只是粗略估計，大致估計了一下發電站的設計功率。具體的安裝施工的圖紙并沒有詳細拿出來。

朱棣滿意的離開了工匠院，走之前還告訴他們不要停，繼續制造勵磁發電機。

朱棣回到王府，開始考慮水電站的施工問題。

朱棣拿出紙筆，寫到，“根據機組發出電量公式為N=n1n2gHQ

其中式中：N為發電功率（千瓦），n 1為機組效率（估算一般取0.4－0.5），n 2為引水效率（估算一般取0.80—0.95），g為重力加速度（取9.8平方米/秒），H為發電水頭（米），Q為流量（立方米/秒）

……

所以設計具體施工的圖紙時，要考慮到水頭、水流的流量實際數據。”

水頭用通俗的話說就是通過發電機的水的落差，朱棣修的是微小型發電站，所以也就幾米的落差，測量很簡單。也不需要用到三角函數。直接拿著尺子測高度就好了。

水流量的測量也并不復雜，首先測量得水溝的橫截面積，比如可量得水溝的寬、高粗略算出橫截面積。如果要測得更準確，也可對水溝的橫截面積進行分割細分測得各小塊面積，然后再相加得出總面積。不過朱棣并不需要那么準確的數據。

測完面積后，就是測水流速了，直接丟一個漂浮物在水面上，然后看它在一定時間內漂流過的路程，然后再計算出其1秒內流過的路程，就是水的流速。

水流量就是橫截面積乘以水流速了。當然為了減少誤差，需要多次測量。

這些事情朱棣打算交給學校的學生去做，以他們目前的能力來說剛好差不多，就當是課外實踐了。

把最佳的裝機位置的水頭的高度、水流量測出來后，就可以施工了。并且在施工中，還需要筑壩和挖下游水渠以提高水頭和蓄水量。

……

做完這些基礎工作后，之后就是整個水力發電站的關鍵位置施工了。

首先就是模具的制作，整個關鍵部位的施工是先做好模具，安裝好后，再在外面澆筑混凝土，最后再拆除模具。

當然，也不是整個系統都是一次成型的，畢竟發電機組是一個兩頭大，中間小的的形狀。整個安裝完成的發電機，從上到下分別是把水按照一定方向引入系統的導水罩，混凝土包裹的真空室，真空室下面是渦室。

最下面就是尾水管了，它是利用下游水平面至轉輪出口處的高程差，把水流動能轉換為轉輪出口處的真空，減少的動能損失，從而提高水輪機效率的。

……