高速氣流會卷吸外部爐氣,把氧帶進保護層。
也不能太低。
鈦坯加熱後產生的浮升氣流會把氬氣掀走。
周野在冷態模型上用二氧化碳模擬氬氣,因為兩者都比空氣重,便於透過濃度探頭觀察邊界。
第一版氣幕在鈦坯底部穩定,上方卻出現兩個缺口。
熱氣上升的“煙囪效應”會從缺口抽入爐氣。
第二版增加頂部迴流罩,把上升氬氣重新導向表面。
氧濃度下降到百萬分之八十。
仍然不夠。
團隊沒有馬上認定氣幕設計失敗。
百萬分之幾十的氧含量已經接近普通探頭的測量邊界。感測器零點漂移、取樣管吸附空氣,甚至接頭裡殘留的一小團氣體,都可能讓結果看起來比真實值更高。
三十二隻探頭被分成三組交叉校準。
第一組直接放在氣幕內,第二組透過短取樣管測量,第三組只監視爐膛背景。隨後向系統注入已知濃度的標準氣體,檢查每隻探頭是否能在相同時間內跟上變化。
其中兩隻探頭響應慢了九秒,被立即更換。
校準後,頂部峰值仍達到百萬分之七十六。
問題確實存在,不是儀表在嚇人。
周野又做了一次質量守恆核算。若只是保護氣純度不足,所有探頭應該一起緩慢升高;現在只有頂部出現週期峰值,說明外部爐氣正被某種有規律的力量捲進來。
鈦合金高溫保護要求更嚴。
團隊沿氣幕布置三十二隻氧探頭,發現濃度波動不是隨機發生,而是每隔十一秒出現一次。
週期與迴圈風機葉片透過頻率一致。
風機每轉一圈,爐內壓力波就像看不見的手,在氣幕頂部掀開一道縫。
關閉迴圈風機能讓氣幕穩定,卻會使鈦坯內外溫差失控。
周野讓氣幕流量不再保持恆定。
它根據風機相位提前零點四秒增加頂部供氣,壓力波到來前先把薄弱位置補厚,壓力波過去再降回正常流量。
第三次冷態測試。
頂部氧濃度峰值從百萬分之八十降到百萬分之十二。
平均值只有百萬分之五。
但真正爐溫下,氬氣密度、爐氣黏度和鈦坯熱浮力都會變化。
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