深海提升泵的十八級葉輪每級直徑不到一米,串起來卻有十多米長。
海底礦漿先進入一級葉輪,被逐級加壓,最後沿數千米立管送上水面。五十兆帕外部海壓本應抑制液體汽化,按常識,越深越不容易產生空化氣泡。
海試偏偏在三分十二秒後出現典型空化振動。拆下的葉片入口布滿蜂窩狀麻點,說明微小氣泡反覆生成、破裂,以高速微射流敲擊金屬表面。
空化氣泡並不柔軟。它在低壓區長大,進入高壓區後瞬間坍塌,周圍液體以極高速度衝向中心。若坍塌位置貼近葉片,衝擊會變成一束細小液體射流。單次痕跡看不見,數百萬次疊加,就在合金表面啃出蜂窩麻點。
專案工程師唐嶼把海試資料鋪開:“入口絕對壓力一直高於四十八兆帕,水溫三度,距離汽化壓力遠得很。我們甚至懷疑感測器錯了,可備用壓力點也是同樣結果。”
陳大川看著麻點:“壓力這麼高還能冒泡,這氣泡是帶著潛水證下去的?”
周野沒有先回答。他問礦漿裡除了海水和礦砂還有什麼。
“溶解氣體,少量有機物,還有采集頭攪起的細顆粒。”
深海高壓會讓更多氣體溶進海水,並不代表氣體永遠不會出來。礦漿進入高速旋轉葉輪後,葉片前緣區域性壓力會驟降;如果流道里有微小固體表面,溶解氣體就可能在上面形成氣核。它不是海水整體沸騰,而是區域性把藏在液體裡的氣體拉了出來。
普通清水臺架用的是脫氣水,沒有真實礦物顆粒,也沒有五十兆帕溶解氣體環境,自然測不出這種故障。
周野讓唐嶼提供海試礦漿樣品。樣品升到地面時壓力已經釋放,成分仍能分析。顆粒粒徑大多小於一毫米,其中一批多孔結核碎屑表面積很大,顯微孔洞裡容易攜帶氣體。
他們搭建高壓視覺化小回路,用人工配製礦漿模擬海底狀態。壓力升到五十兆帕並保持兩小時,讓氣體充分溶解;隨後礦漿經過透明耐壓試驗段,流速按一級葉輪入口比例放大。
最初兩分鐘沒有異常。隨著礦物顆粒不斷迴圈,透明段靠近彎曲內側出現銀白色霧帶,氣泡密度迅速增加。
時間兩分五十八秒。
與海試三分十二秒十分接近。
高速攝像顯示,氣泡不是從葉片表面憑空出現,而是先附在多孔顆粒背風側。顆粒撞入低壓區,孔洞中的氣體膨脹,形成氣核;氣泡在下游高壓區破裂,碎成更小氣核繼續迴圈。幾分鐘後,迴路裡的氣核數量跨過臨界值,空化從零星變成整片雲團。
“不是第一顆氣泡打壞葉輪。”周野說,“是每轉一圈,系統都把氣泡越養越多。”
他們更換三種顆粒重複試驗。表面緻密的玻璃珠幾乎不誘發氣泡,多孔陶瓷粒在四分鐘左右形成霧帶,真實結核碎屑最快。結果證明關鍵不只是顆粒硬度或濃度,而是顆粒內部能藏多少氣體。過去只按粒徑和磨蝕性設計葉輪,漏掉了孔隙率這個變數。
唐嶼立刻讓採集系統補充礦樣分級資料。不同海區結核孔隙率差異很大,修復方案必須覆蓋最壞樣品,不能只對這次海試的一桶礦漿有效。
梁師傅檢查一級葉輪前緣。現有葉片為提高吸入能力,入口角比較激進,清水中效率很好;面對含氣顆粒時,顆粒撞擊和區域性低壓恰好集中在同一區域。
直接降低轉速能減輕空化,卻無法提供五千米提升揚程。擴大入口直徑會讓整套泵殼和海底佈置全部重做。給礦漿預先脫氣更不現實,海底採集頭不可能隨身帶一座處理廠。
周野要求把一級葉輪的作用拆開:前半段不急著做功,先讓含氣顆粒平穩轉向;後半段再建立壓力。只要不在氣核剛進入時給它最強低壓,後續十七級就不會被成片氣泡喂滿。
系統掃描出現。
【檢測到深海礦漿顆粒誘導空化鏈】
【環境壓力:五十兆帕】
【失穩時間:三分十二秒】
【受損葉輪:十八級】
【當前重構點:】
”?掉會不會程揚,角口片葉改“:葉級一著指嶼唐
”。路條一另走力讓,路條一走粒顆讓得們我“,說野周”。會,度角改只果如“
。低子轉噸二十六臺一修比不度難,隊排新重核氣和水海、砂礦把,里道流的徑直米一到不在








