浅析沙漠地区用铁路空调机组设计及砂尘试验方法

由于铁路运输在世界范围内的快速发展,轨道车辆在沙漠干旱地区也得到更多的应用。本文分析沙漠环境对铁路空调机组使用的影响及沙漠地区用铁路空调机组的设计思路,并提出检验铁路空调机组抗风沙能力的吹砂试验方法和检验要求。     

The complex aerodynamic footprint of desert locusts revealed by large-volume tomographic particle image velocimetry

Particle image velocimetry has been the preferred experimental technique with which to study the aerodynamics of animal flight for over a decade. In that time, hardware has become more accessible and the software has progressed from the acquisition of planes through the flow field to the reconstruction of small volumetric measurements. Until now, it has not been possible to capture large volumes that incorporate the full wavelength of the aerodynamic track left behind during a complete wingbeat cycle. Here, we use a unique apparatus to acquire the first instantaneous wake volume of a flying animal''s entire wingbeat. We confirm the presence of wake deformation behind desert locusts and quantify the effect of that deformation on estimates of aerodynamic force and the efficiency of lift generation. We present previously undescribed vortex wake phenomena, including entrainment around the wing-tip vortices of a set of secondary vortices borne of Kelvin–Helmholtz instability in the shear layer behind the flapping wings.     

在沙地治理中诞生的CO2产业链 ——以毛乌素生物热电厂“三碳经济”模式为例

文章介绍了在毛乌素沙地种植沙生灌木治理沙地吸收二氧化碳、用灌木枝条发电减排二氧化碳、以电厂余热和烟气养殖螺旋藻捕集二氧化碳的"三碳经济"产业链。该产业链极大地增强了生物质发电厂的活力,提高了农牧民营林治沙的积极性,显著带动了农牧民增收,并创造了巨大的生态效益。更为重要的是,该产业链实现了被动治沙到主动治沙的转变,在我国沙漠沙地治理的机制建设中也有重要价值。     

沙漠车用陶瓷活塞顶的研制

氮化硅陶瓷活塞顶是无冷机的关键部件之一．本工作选用高熔点的稀土氧化物为添加剂,在气氛加压炉内1800～1960℃,0．1～6MPaN₂压力下进行烧结,制备了性能优越的氮化硅陶瓷材料．其常温抗弯强度为750MPa,断裂韧性为7．2MPa·m^1/2,Weibull模数为12．3．使用该材料制备的氮化硅陶瓷活塞顶,装在6105型无水冷柴油机中,在规定的条件下进行耐久考核,已完成700h以上的台架实验,氮化硅陶瓷活塞顶装在EQ2060沙漠车上进行道路试验,已行驶1900km以上,经检验氮化硅陶瓷活塞顶完好无损．     

砂土固化剂在沙漠筑路中的应用试验

以位于新疆的石西油田地面的沙漠砂为研究对象，研制开发出了以水泥、水玻璃作为主胶凝材料，另再辅以少量无机和有机化学添加剂所构成的能就地团结这些砂土的固化剂。并在石西油田公路沙漠段的建设中，以该固化剂修筑了300m长的沙漠公路。对使用砂土固化技术解决沙漠油田的地面设施的建设问题进行了探索。     

撒哈拉地区不锈钢输水设施点蚀原因分析

目的研究撒哈拉地区某输水项目不锈钢设施点蚀的原因及解决方案。方法通过对输水项目管线、过滤器、膨胀节、换热器等不锈钢设施进行腐蚀形貌观察,在现场取原水水样、腐蚀样品和腐蚀产物进行实验室水质分析、扫描电镜及能谱分析,并对腐蚀情况进行综合评价。通过动电位扫描Tafel曲线和Rp拟合分析方法,对DIN 1.4301不锈钢在不同温度原水中的电化学性能进行测试和分析。结果该不锈钢主要腐蚀形态为点蚀,位置集中在管线底部焊缝,高温比低温环境腐蚀点更多。原水矿化度达1947 mg/L,水中氯离子质量浓度为600 mg/L,室温条件下RI值为7.7,有较强的腐蚀性。该不锈钢抗点蚀当量PREN较低。通过电化学测试发现,管线用不锈钢材料DIN 1.4301在原水中20℃条件下有较好的耐蚀性,当温度高于40℃时其耐蚀性急剧下降,因此该地区的强辐射高温环境和停输过程进一步加剧了原水中各类不锈钢的腐蚀。结论发生点蚀主要原因是水质差,所选用材质耐点蚀性能差,另外停输和环境因素引起的高温进一步加剧了点蚀的发生。可通过水源净化、更换耐点蚀材质、涂层内防护、减少停输、避免高温辐射等方案,减少点蚀的发生。     

沙漠浮土中可溶性盐对铝的大气腐蚀影响

通过干湿循环加速试验模拟Al表面沉积沙漠浮土情况下的大气腐蚀过程,利用失重分析、扫描电镜（SEM）和大气腐蚀监测仪（ACM）研究浮土中可溶性盐对Al的大气腐蚀的影响。结果表明：浮土中的可溶性盐会使发生大气腐蚀的相对湿度范围变宽,随着可溶性盐含量的提高,Al的腐蚀不断恶化。在可溶性盐成分中,MgCl₂对Al的腐蚀影响最大,NaCl次之, MgSO₄和Na₂SO₄的影响较小。     

有机涂层在模拟沙漠大气环境下的加速试验研究

目的在较短的时间内获得有机涂层在沙漠大气环境下的腐蚀失效规律。方法针对有机涂层中应用比较广泛的丙烯酸聚氨酯涂层,采用紫外暴晒与吹沙试验相结合的加速试验环境谱进行实验室模拟沙漠大气环境加速老化试验,通过分析涂层质量、厚度、光泽度、表面形貌及电化学阻抗的变化,研究有机涂层的老化失效过程。结果随着加速试验周期的延长,丙烯酸聚氨酯涂层发生了一系列变化,表现为涂层质量减小,厚度减薄,光泽度降低,表面微观缺陷增多,电化学低频阻抗模值减小,防护性能下降。结论通过加速试验,可以快速获得有机涂层在沙漠大气环境下的老化失效规律。     

沙漠矿物组成与生态修复的互馈关系研究

以乌兰布和沙漠和库布齐沙漠为研究区域,在流动沙丘、半固定沙丘和固定沙丘分别采集表层(0～20 cm)、中层(20～40 cm)和底层(40～60 cm)沙样,分析了沙漠不同深度沙样的粒径组成、矿物成分、风化程度及三者之间的关系。针对不同植被覆盖区域进行采样,研究了沙漠生态修复与风化程度、黏性矿物含量之间的关系,揭示了沙漠矿物风化程度与生态修复的互馈关系。结果表明:沙漠表层沙样粒径小于中层和底层沙样,黏性矿物含量高于中层和底层;风化程度越高,黏性矿物含量越高,粒径组成越细。植被盖度与矿物风化程度和黏性矿物含量之间具有良好的关系,植被盖度由4%增加至18%～22%时,黏性矿物含量和风化程度增加速率较快,之后增加速率减小。矿物风化程度随生态修复的时间逐渐增加,对库布齐沙漠来说,随着植被盖度和风化程度增加,黏性矿物中伊利石含量显著增加。