一枚叶片的独白

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本文是第二届电力电子科普征文大赛的获奖作品，来自耿建华投稿。

我是一枚发电机上的叶片。出生不久，我就开始审视自己的身体：身上满是绝妙飘逸的曲线，身材完美丰盈，真是美的不可方物。我开始无限自恋起来。如果看一下自己的体重，说实话爱上自己的身体不免有些让人害羞，然而我迷恋的不仅是自己的美，还有各种大小不一的自己。世界上还有更大或者更小的各种叶片，从超过35米长的风力发电机叶片，到不到1厘米长的微型涡轮发动机叶片，每一种叶片都如此之完美。所以，我爱的并不只是我自己，而是这种美本身。于是，我跟随水轮发电机一起仔细倾听工程师、工人师傅和工厂里的各种机器的对话，通过各种途径了解我的由来。

其实，一开始工程师们并未将“美”作为设计工作的首选，他们需要的是能完成工作的形体。要让我能出色地完成工作任务。设计要求我的效率高，尽可能多的将水能转换成机械能，再转换成电能，而不是变成热能白白损耗掉。设计时还需要保证我运行稳定。因为我们发电机的叶片是不能变化角度的，所以无法保证在任何水流下都工作在最佳状况。在某些情况下，转轮的出口处会产生旋转的水流，它们碰到管壁的时候，会形成像锤子敲击一样的震动。这种震动不仅仅会让我感到心惊肉跳，而且有可能给整个系统造成巨大损害。另外，在我和身边的叶片之间，还会产生复杂的涡流，造成机组震动。

人类无法准确预测河流中的水在下一秒的运动情况，所以当水流动的时候，会对我产生一个冲力，同时还具有黏性，更会在某些地方产生涡流。不仅如此，水中还有沙子。它们造成了更复杂的“两相流”。正因为我工作在“玄而又玄”的水中，所以对我身形的设定也就成了一个艰巨的任务。

工程师们运用最先进的软件根据水流冲击在我身上的效果，设计出我身体基本的扭转形状。光是扭转还不够，我的形状还必须满足减少涡流的效果。我的前缘被设计成一个圆弧的形状，保证各个方向的水流都能顺畅地通过，而为了减少水的黏性造成的阻力，后面的身体比前缘薄了几分，我身体的曲线这才初步形成。

从力学角度讲，叶片需要设计得比较薄，这样效率才比较高，但是机械强度却没法满足，所以必须有一定的厚度。在尽可能薄的情况下满足机械强度，就需要有些地方薄，有些地方厚。工程师们计算出来我身上各个点承受的应力和变形情况，以确定哪里薄，哪里厚。在这个计算过程中，工程师们确定了我身体的上万个结点的受力情况。我身上复杂、曼妙的曲线逐渐形成。没有一丝赘肉，亦非弱不禁风。此时的我正是如此完美。

接下来工程师们还需要进行实验，再根据结果继续优化。设计我这样的叶片，需要耗费两三个月的时间。其实，设计结果是百年来经验积累的结晶，不断地思考、计算和优化，最终造就了我的美。

当然，铸造我是一件非常困难的事情。用来制造我的是一种高强度、高韧性，抗气蚀、抗疲劳、可焊性能好的不锈钢材料，里面加入了铬、镍、钼等稀有金属。铸造厂通过多年的经验，让我的身体材料分布均匀，没有气孔，没有裂纹。在铸造完毕之后，还需要使用超声波进行探伤，再进行热处理，使我拥有更好的机械性能。初步铸造成型之后，需要用坐标数控镗铣床进行再加工。这个巨大而精密的机器根据电脑输入的三维数据一点点勾画出我的曲线，精度可达一到两毫米。精加工完成之后，再经过抛光。美丽的我就正式诞生了。

可是，我并不能一个人投入工作，需要加入一个团队。这是一个精度要求非常高的加工过程。焊接完成后，会有大量的残余焊接应力存在，也就是说我的身体和焊接的地方“别扭着劲儿”。它可能会让我在运行时断裂。于是，工程师们把我放进热处理炉中进行处理，让我、上冠、下环、焊缝和其他的叶片兄弟们一起做“桑拿”舒展身体，释放掉应力。

当引水的闸门打开，我便要开始工作了。湍急的水流进入发电机组的涡壳，通过固定导叶和活动导叶产生的环量，推动着我旋转，我身处在如同万马奔腾的湍流之中，从而带动发电机的“转子”转动并切割磁力线，产生强劲的电流。一旦投入工作，我将永远浸在流动的水中，我身体的美很难再被世人所看见。

在漫长的岁月里，我会承载着工程师和人们的希望，在水中不断地运动并产生出强大的电流，让人类社会利用绿色能源走向更加光明的未来。