嘚儿架在路上 发电厂的“大烟囱”有什么作用？
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【嘚儿架在路上|发电厂的“大烟囱”有什么作用？】
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一些在城市里生活过的人 ， 可能时常会看到发电厂那种形状很特别经常吐着白气的烟囱 。 这种烟囱的具体用途是什么呢？它为什么和我们印象里的烟囱的形象 ， 如此天差地别？而且每天源源不断排到空气里的气体会对我们人体和环境有害吗？
其实这种大烟囱叫双曲线冷却塔 ， 它里面装有集水池、通风塔、配水管道、风扇以及出水器等部分组成 ， 与火电站类似 ， 核电站同样也是建在水边 ， 水发电即先将水加热得到高压气体 ， 然后利用高压气体促使汽轮机发电 。 根据数据显示 ， 核电站里的核能只有33%可以转化为电能 ， 剩下的统统随着水蒸气被排放到空气中浪费了 。 为了提高对水资源的利用 ， 所以人们就发明了冷却塔 ， 利用它来对水蒸汽进行冷却 ， 不断重复循环利用水资源 ， 竟然提升核能的转换效率 。
冷却塔里面排出的那个烟雾不是废弃 ， 而是不能在循环利用的水蒸气 ， 它对于环境是构不成任何负面影响的 。 其实在冷却塔净化为双曲型状之前 ， 它拥有各种各样的形状 。 可是随着经济的发展和人口数量的增加 ， 原来火核电站的规模已经没有办法满足人们的需要 。 大型火核电站的电站装机文档 ， 需要减更大规模的冷却塔 ， 而冷却能力受面积和高度的直接影响 ， 决定了冷却塔的体型要更加庞大 ， 这不仅造成了结构上的不稳定 ， 而且从经济成本上也难以接受 ， 所以为了降低成本 ， 增加结构的稳定 ， 1915年 ， 荷兰工程师Terson结合绝妙定理 ， 对冷却塔的结构进行了彻底的改造 。
从此诞生 ， 它们迅速取代了原有样式的冷却塔 ， 与之前的冷却塔相比 ， 它在用水发电的整个过程中 ， 排出的水蒸气的比重 ， 只占所有用水的5% ， 达到了对水的充分循环利用 ， 极大的节约了水资源 。 那什么是绝妙定理？举个简单的例子你就明白了 ， 当你拿起一块蛋糕企图咬住它时 ， 它总是向地面垂下去了 ， 但你只要使点劲儿 ， 将它弯曲一下 ， 你就可以顺利的吃到嘴里了 。 也就是说 ， 你可以随意弯曲一个曲面 ， 只要你不拉长、压缩或者撕裂它 。 高斯曲率一定不会变 ， 可见拿蛋糕的方式很可能是错的 。
通俗来讲就是弯曲可以带来力量 ， 换言之 ， 对于高斯曲率非零的结构 ， 只有它被私立或超出材料承受能力时 ， 高斯曲率才会发生变化 。 因此曲面的结构强度和抗变形能力是非常强的儿 。 其实时刻留意细节的话 ， 就会发现绝妙定理不仅仅应用在冷却塔上 ， 它出现在我们生活的各个角落 ， 观察一片叶子 ， 我们会发现它都是沿着中央叶脉弯曲的 ， 而这可以让它保持一个稳定的姿势 ， 不坍塌下去 。
目前 ， 最大的冷却塔的底部直径达到了150m ， 而最薄的地方的厚度只有20cm 。 如果将它缩小成鸡蛋大小 ， 那么它的厚度就比鸡蛋的厚度还要薄 ， 仅占鸡蛋厚度厚度的1/5 ， 所有的蛋壳曲面结构都具有高强度和节省材料的特点 ， 而除了上面介绍的双曲线冷却塔以外 ， 也有其其他形状和材料的冷却塔 。 人类对于创新的热情总是没法被时间磨灭的 ， 说不定哪天等到科技足够发达 ， 我们会发明结构更加简洁 ， 轻薄的冷却塔 ， 也许我们会用其他建筑来代替冷却塔 。
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