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无砟轨道防沙挡板减沙效果的数值模拟研究
1
作者 常凡 胡伟伟 李兴财 《中国沙漠》 CSCD 北大核心 2023年第4期98-106,共9页
沙漠铁路常因风沙运动而轨道积沙,严重影响行车效率和运营安全。为了缓解铁路轨道内部沙粒的堆积,许多学者基于流场调控的方法设计相关的防轨道积沙设施。基于欧拉双流体模型研究了在无砟轨道中间布设与铁轨等高、具有不同几何截面的防... 沙漠铁路常因风沙运动而轨道积沙,严重影响行车效率和运营安全。为了缓解铁路轨道内部沙粒的堆积,许多学者基于流场调控的方法设计相关的防轨道积沙设施。基于欧拉双流体模型研究了在无砟轨道中间布设与铁轨等高、具有不同几何截面的防沙挡板对轨道间流场及沙尘沉积过程的影响。结果表明:在无砟轨道内侧布设高175 mm、倾角分别为30°、45°、60°的倾斜挡板及矩形截面挡板、等腰直角三角形挡板可使得轨道间沙粒体积分数比降低7.98%、5.52%、4.56%、7.89%、6.83%,说明轨道间布设防沙挡板可以有效抑制轨道间的积沙,挡板倾角为30°时防沙效果最好。加入防沙挡板后,轨道间水平风速曲线呈“M”型变化,且防沙挡板两侧的流速明显增加,这种改变将显著增加颗粒的运动距离,从而降低轨道间积沙。 展开更多
关键词 轨道积沙 风沙两相流 防沙挡板 流场抬升
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河西走廊新月形沙丘表层沉积物的理化性质 被引量：7
2
作者 潘凯佳 张正偲 +2 位作者 董治宝 张彩霞 李兴财 《中国沙漠》 CSCD 北大核心 2019年第1期44-51,共8页
沙丘表层沉积物的理化特征是风沙地貌研究的重要内容。选取了河西走廊沙漠中部戈壁地表发育的新月形沙丘、灌丛沙丘及附近的湖相沉积物和戈壁表层沉积物的38个样品,对其物理性质(平均粒径、分选程度、峰度、偏度)和化学性质(常量元素和... 沙丘表层沉积物的理化特征是风沙地貌研究的重要内容。选取了河西走廊沙漠中部戈壁地表发育的新月形沙丘、灌丛沙丘及附近的湖相沉积物和戈壁表层沉积物的38个样品,对其物理性质(平均粒径、分选程度、峰度、偏度)和化学性质(常量元素和微量元素)进行分析。结果表明:河西走廊新月形沙丘表层沉积物粒度以中沙为主(21.65%～57.39%),其次是细沙(23.22%～52.96%);平均粒径为0.27～0.43 mm,大于其他沙漠。分选性以中等较好为主,粒度曲线近对称,峰度中等。常量元素以CaO和SiO2为主,分别为5.55%和66.12%;微量元素含量在同一沙丘具有相似性,但不同的沙丘之间的含量有所差异。 展开更多
关键词 新月形沙丘 河西走廊 物理性质 化学性质
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基于倾斜摄影技术的戈壁灌丛沙丘形态反演及其对粉尘释放研究的意义 被引量：5
3
作者 潘凯佳 张正偲 +2 位作者 梁爱民 董治宝 李兴财 《中国沙漠》 CSCD 北大核心 2020年第2期24-32,共9页
灌丛沙丘是广泛分布于西北干旱区的风沙地貌。戈壁上发育的灌丛沙丘在戈壁沙尘释放和固沙能力方面具有重要的指示意义和应用价值。本研究采用倾斜摄影技术对戈壁上的灌丛沙丘形态特征进行观测和提取,并分析沉积物特征,计算戈壁灌丛沙丘... 灌丛沙丘是广泛分布于西北干旱区的风沙地貌。戈壁上发育的灌丛沙丘在戈壁沙尘释放和固沙能力方面具有重要的指示意义和应用价值。本研究采用倾斜摄影技术对戈壁上的灌丛沙丘形态特征进行观测和提取,并分析沉积物特征,计算戈壁灌丛沙丘的固沙能力,为沙尘释放研究提供依据。结果表明:(1)戈壁上发育的灌丛沙丘有明显的空间分布格局,即主要分布在干河床的两侧和地势低洼地区。(2)戈壁灌丛沙丘在形态上和其他地表灌丛沙丘类似,但沙丘的长度、宽度、底面积、体积等小得多,而且参数之间具有明显的相关关系。(3)沉积物的累积概率曲线表现为三段式,跃移组分的粒度范围(50~700μm)明显与以往研究不同。沙丘内部和表层的粉沙和黏土含量分别为4.47%和5.24%,从而说明灌丛沙丘能够捕获戈壁上释放的粉尘物质。(4)戈壁地区单个灌丛沙丘的粉尘释放量约0.05~0.08 m3,固沙能力最大可达18.71 m3。 展开更多
关键词 无人机 戈壁 灌丛沙丘 形态 粉尘
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沙尘暴过程中5～7000m高度大气电场及其对颗粒带电量影响 被引量：3
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作者 王娟 李兴财 《中国沙漠》 CSCD 北大核心 2020年第1期23-28,共6页
利用GPS探空仪和大气电势测量设备,在塔克拉玛干沙漠腹地测量了一次沙尘天气过程中大气电势的梯度分布,基于电场变化曲线分析了空中沙尘颗粒电荷极性及其数目浓度的变化规律,给出了一种新的沙尘颗粒起电机制模型,讨论了环境电场强度对... 利用GPS探空仪和大气电势测量设备,在塔克拉玛干沙漠腹地测量了一次沙尘天气过程中大气电势的梯度分布,基于电场变化曲线分析了空中沙尘颗粒电荷极性及其数目浓度的变化规律,给出了一种新的沙尘颗粒起电机制模型,讨论了环境电场强度对其带电量的影响。结果表明:沙尘天气过程中大气电势强度先增加后减小,在某一高度改变方向,但其强度再次呈现先增加后减小的变化规律。随着环境风沙电场强度的增加,颗粒带电量指数增加,当电场强度超过10 kV·m^-1时其对颗粒电荷量的贡献就可能与离子交换机制的贡献相当。研究结果有助于更为准确地认识沙尘天气过程中大气电场分布规律及其对风沙电现象的影响,同时也有助于设计基于风沙电场测量来获得空中颗粒浓度、带电信息的新方法。 展开更多
关键词 大气电场 梯度分布 探空测量 沙尘暴 起电机制
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