青藏鐵路兩側(cè)的“鐵棒”,一根造價(jià)20萬(wàn)左右,大約插了15000多根,就像禁衛(wèi)軍一樣排列整齊,它有什么用?如果沒(méi)有這些鐵棒火車就不能正常通行了嗎?
青藏鐵路是連接青海西寧到拉薩的高原鐵路,全程1956公里,是一條守護(hù)“天路”,也是我們與放逐自由和能夠洗滌靈魂的青藏圣地的一個(gè)樞紐。想要去到那里,必然不能錯(cuò)過(guò)的就是搭乘火車,沿途的風(fēng)景會(huì)使人心情愉悅。
但火車行駛到一定地方,會(huì)出現(xiàn)一排排的“鐵棒”,大小一致,每隔1米插一根,整整齊齊地排列在一起,據(jù)說(shuō)一根價(jià)值20萬(wàn)元,真假難料??伤霈F(xiàn)在這個(gè)地方,必定有用途,那它的作用是什么呢?
首先,我們來(lái)了解一下,這些“鐵棒”是什么?它專業(yè)的名字應(yīng)該叫做“熱棒”,雖然能用到的地方不多,但在可可西里、青藏高原等地,都十分常見。有的就安插在鐵路兩側(cè),有的站立在公路兩旁,和電線桿十分相似。
不過(guò),別看它只有2米高的樣子,實(shí)際地下還埋了5米,一共七米。并且,全身都裹滿了形似鐵圈的東西,就像穿了衣服一樣。其實(shí),那些就是散熱片,熱棒整體就是碳素?zé)o縫鋼管制成的一個(gè)高效導(dǎo)熱裝置。
它可不是用來(lái)襯托草原的裝飾品,除了能解決凍土層融化的問(wèn)題,還能處理凍土病害。相信很多人看到這還是云里霧里,凍土是什么?會(huì)產(chǎn)生什么問(wèn)題?鐵棒到底發(fā)揮了什么作用。
別急,我們來(lái)一一解答,首先就是凍土,從字面意思應(yīng)該不難看出,凍土就是被冰凍的土壤,也就是結(jié)冰,并且常年溫度低于零攝氏度的那些沙土。
它們產(chǎn)生的過(guò)程十分簡(jiǎn)單,當(dāng)青藏高原的冬天氣溫下降,水鉆進(jìn)土壤里凝結(jié)成冰,與土壤緊密相連,就會(huì)形成凍土。加上當(dāng)?shù)貧夂驅(qū)儆诟咴降貧夂?,平均海拔?500米以上,空氣稀薄,夏天平均溫度也維持在5℃~8℃左右,深層凍土很難融化,常年堆積也使得土壤高高膨脹起來(lái)。
但淺層凍土可就難說(shuō)了,太陽(yáng)直射到地面,地面氣溫上升,部分凍土慢慢變成冰屑融化,致使路面坑坑洼洼,不利于車輛行駛行動(dòng)。
而青藏鐵路在建設(shè)過(guò)程中,遇到最棘手的問(wèn)題就是凍土,一來(lái)凍土經(jīng)過(guò)長(zhǎng)年累月的堆積,已經(jīng)變得堅(jiān)硬無(wú)比,施工過(guò)程中,不利于挖掘。二來(lái)鐵軌鋪設(shè)在凍土上,要是發(fā)生季節(jié)氣溫變化,凍土融化四處流動(dòng),鐵路路基發(fā)生變形,出現(xiàn)事故怎么辦?
并且,雖然青藏高原的凍土常年都是冰封狀態(tài),但現(xiàn)如今全球氣候正在顯著變暖,不得不防患于未然。這個(gè)問(wèn)題也困擾了科學(xué)家很久,畢竟一條鐵路的成本不低,必須要考慮周全。
據(jù)悉,青藏高原的公路有85%的路基病害都是凍土造成的,除此之外,還有15%的是土壤結(jié)冰引起的,包括橋梁和涵洞都無(wú)法幸免于難。
必須解決凍土問(wèn)題,才能建好青藏鐵路,科學(xué)家經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的研究實(shí)驗(yàn),才有了現(xiàn)在的熱棒。熱棒的名字里雖然帶了一個(gè)“熱”字,但實(shí)際上它更像是一個(gè)冷凍器。
熱棒的原理就是熱循環(huán),它第一部分就是最頂端的散熱片,可以將熱棒里的溫度散發(fā)到空氣里;第二部分是最底端的吸熱部分,熱棒里面是真空的,會(huì)在底部注入液氨,液氨能夠吸收地底溫度;第三部分是中間的絕熱段,當(dāng)下層氨氣吸收熱量,就會(huì)上升到這個(gè)階段,然后蒸發(fā)成氣體通過(guò)管內(nèi)壓差驅(qū)動(dòng)到頂端。
之后散熱片散發(fā)這種熱量,熱量遇到較冷的管壁,又會(huì)液化成液體,重新流回吸熱部分,開啟另一段的循環(huán)。而熱棒只有單向傳熱性,夏天就不能傳熱,這樣大大解決了氣溫變化發(fā)生的問(wèn)題。
誰(shuí)能想到,一根小鐵棒會(huì)有那么大的用處,終于,在各方的努力下,青藏鐵路建成,成為了我國(guó)的一個(gè)金字招牌,這種冷卻系統(tǒng),也應(yīng)用到了更多的領(lǐng)域。
#鐵路熱棒##頭條創(chuàng)作挑戰(zhàn)賽##在頭條看見彼此##我要上 頭條#