碳纤维发热桥面融雪化冰性能预测模型

采用内置碳纤维发热线加热方法进行桥面融雪化冰室内试验,并构建内置碳纤维发热线桥面有限元模型对融雪化冰过程进行数值模拟。结果表明:碳纤维发热线布设方式和外界环境均对桥面铺装融雪化冰效率造成一定程度的影响,其中发热线布设间距、环境温度和风速对融雪化冰效率影响较大;通过模拟结果与室内试验结果对比分析验证,建立的有限元模型能够准确地预测碳纤维发热桥面融雪化冰性能。     

混凝土路面碳纤维发热线融雪化冰研究

采用有限元法分析了布置碳纤维发热线的混凝土路面融雪化冰的性能.利用ANSYS热分析模块,建立了布置碳纤维发热线的混凝土路面的有限元分析模型,通过与室内、室外混凝土板的升温试验结果对比,验证了模型和计算方法的正确性.在此基础上,根据实际气象情况,计算了在不同环境温度和风力等级下,不同发热线布置间距、不同输入功率下混凝土路面的温度-时间曲线,进而得到了不同厚度的冰层完全融化所需要的时间,可以为工程设计提供参考.     

高寒地区隧道路面发热电缆融雪化冰试验研究

我国在高寒地区修建的高速公路隧道越来越多。因为隧道进出口路面积雪结冰而导致的道路交通事故呈逐年上升趋势。隧道路面的融雪化冰问题日益成为制约道路交通安全的关键因素之一。近年来,发热电缆系统作为融雪除冰一种新技术得到了越来越多的关注。本文依托在建兰州至郎木寺高速公路晒经滩隧道,建立了发热电缆融雪化冰的试验段,通过对隧道内温度长期持续测量,探讨了发热电缆系统最佳设防长度;对试验段表层和内部的温度分布变化进行监控,探讨了甘肃省甘南地区沥青混凝土道路铺装发热电缆的功率及应用。研究结果表明:该地区的最佳设防长度为60m,外界气候条件(尤其是气温)是影响发热电缆融雪化冰效果的主控因素;使用反热毯可以大大提高发热电缆系统的工作效率;通过动态功率控制,可以实现不同降雪条件下和不同气候条件下的融雪化冰要求。     

自发热机场沥青混凝土道面融雪化冰试验研究

通过对铺装了导电体的自发热机场沥青混凝土道面进行化冰试验与融雪试验（初始温度为-10 ℃、导体控制温度为50 ℃、设置和不设置隔热层），得出了融雪化冰所需时间和设置隔热层能够提高能量利用率的结论。运用有限元软件融雪化冰分析，与试验结果对比，验证了试验结果的正确性。并对下一步研究工作提出了建议。     

自发热技术在机场道面融雪化冰中的应用研究

目前对机场道面降雪结冰所采用的融雪化冰方法都存在一定缺点,很有必要寻求一种新的融雪化冰方法。自发热技术融雪化冰方法就是将导电体铺装在沥青混凝土中,利用导电体通电发热提高道面表面温度,使其高于冰点温度来实现对机场道面融雪化冰的目的。自发热技术融雪化冰方法效率高,效果好,且为绿色环保技术,具有广阔的应用前景。     

砼路面融雪化冰模型试验研究

针对融雪剂作为融冰材料存在的问题,根据国内外研究成果,提出一种基于电磁能融理论的砼路面融雪化冰方法。首先对路面热传导机理进行研究,确定了电磁能融材料,并分析了不同工况下材料的形态和性能;根据能量方程,建立了电流与电缆、电阻、截面积间的数学模型,通过试验研究了融化进程,确定了特征点温度。     

基于碳纤维发热丝的路面融雪除冰设计

为保障道路通畅和行车安全,采取措施防止和清楚桥面结冰,是冬季道路管养的一项重要工作。基于电热法的碳纤维发热丝是一种主动预防和清楚道路积雪结冰的方法,发热的同时可以像普通栅格一样大幅度增加混凝土的强度和提高混凝土的使用寿命,避免了由于使用融冰盐对环境和结构所产生的负面影响。本文研究设计了基于碳纤维发热丝的道路融冰除雪系统,给出了路面摊铺方法,并采用结冰传感器和风速传感器对结冰状态进行监测、智能判断融冰时刻及融雪化冰所需时间。     

热力融雪化冰技术现状及发展趋势

随着极端气候逐渐增多,我国正全面遭受寒冷天气的侵袭。而寒冷天气会导致路面容易结冰,造成交通灾害以及财产损失。国内目前主要采用机械清除和撒布融雪剂进行融雪除冰,这些方法都存在生态环境、经济成本等方面的限制。针对当前融雪化冰技术的发展趋势,主要介绍了热力融雪化冰技术的研究现状,同时对将来的发展提出了建议。     

公路路面融雪化冰技术与发展

0引言 公路与桥梁是交通运输设施的重要组成部分,对于社会与经济发展起着至关重要的作用.进入21世纪,全球气候逐渐变暖,世界范围内的极端灾害天气越来越频繁.这给中国的运输和能源网络带来了巨大的压力,不断考验着交通运输的安全性.中国东北、华北和西北的大部分地区属于冬季积雪地带,有些地区积雪期长达3～4个月.2008年初全国范围内的特大降雪,给中国特别是南方地区带来巨大灾害,造成的直接经济损失达537.9亿元.     

城市道路融雪化冰沥青路面关键技术研究及应用

针对中国部分地区的城镇沥青路面冬季降雪导致的交通不便,以及传统的清雪措施成本高、施工较繁琐等不足,研究氯盐类沥青混合料路面以应用到中国城市道路建设中,特别是非多雪城市的道路;在研究中对氯盐类沥青混合料融雪化冰路面的关键技术:级配设计、路用性能等进行阐述与验证,并同常规的沥青混合料在性能上进行对比。试验结果表明:氯盐类沥青混合料的路用性能良好,能够满足非极寒城市道路使用要求。     

基于蓄能的道路热融雪化冰技术及其分析

道路蓄能融雪化冰是未来能源交通领域可持续发展的重要措施。近年来,迫于化学融雪剂的巨大危害,国际上许多国家开展新型道路热融雪技术研究和示范应用。热融雪技术主要包括导电混凝土/沥青、加热电缆和循环热流体等三种方式。其中,循环热流体融雪化冰技术可以实现可再生能源利用和蓄能技术,达到更高的能源利用效率和环保效能,被国际公认为最具发展前景和可持续发展的绿色生态技术。本文着重论述国内外热融雪化冰技术的发展状况,阐述存在的基本问题,推动我国融雪化冰技术的迅速崛起和发展。     

桥面铺装内置碳纤维发热线施工技术研究

以南昌市南外环高速公路新建项目的桥梁工程试验段为工程背景,采用内置并联式碳纤维发热线对桥面铺装进行融雪除冰,提出了桥面铺装内置碳纤维发热线施工技术要求,分析了其应用情况。结果表明,在试验时气候环境条件下预热20h后,5cm发热线布置间距区域的桥面温度比10cm发热线布置间距区域的桥面温度上升更快;桥面结构具有一定的保温效果,积聚在桥面内部的热量不易全部散失,通过这种加热后效作用对桥面进行融雪化冰可节约电能;在气温低、大雪和大风情况下,需提高碳纤维发热线铺装功率,推荐铺装功率不低于500W/m~2。     

绿色太阳能融雪化冰水泥路面关键技术研究

<正>0引言中国大部分地区属于冰雪地区,路面结冰导致抗滑不足而引发的行车安全问题一直是困扰道路交通部门的难题,寻求科学有效的清除冰雪技术成为近年来研究的热点。据资料统计,中国公路上的交通事故有50%发生在不良气候下,71%的重特大交通事故和65%的直接经济损失也发生在不良气候环境下。如何有效地解决冰雪路面的交通安全,避免交通事故或少出交通事故,提高道路通行能力和运营效益,形成良好的安全管理模式,已成为困扰冰雪地区交通管理部门的重要问题之一,对科学有效的路面除冰雪技术进行研究具有非常重要的社会经济价值。     

电热法用于水泥混凝土路面融雪化冰的系统设计

为了研究电热法在路面中融雪化冰的应用情况,提出电磁能融雪化冰系统的设计理念,进而对道路表面及结构层内的温度分布、升温规律进行试验测量和数值模拟分析,确定用于电磁能融雪化冰系统的材料型号,并通过对材料在不同温度情况下的形态及性能进行分析,确定电磁能融雪化冰系统运行时的最高温度限制;利用有限元软件ANSYS分析融雪化冰系统的传热规律,据此确定电磁能融雪化冰系统设置的最大间距,为实际道路融雪化冰系统的设计提供参考。     

不同融雪物质的化冰性能及评价方法研究

融雪剂作为保障冬季道路安全的重要物质,其融雪除冰能力成为使用者关注的重点,该文通过对比中韩融雪剂标准的融雪化冰能力评价方法的差异,针对常用的氯化钠(NaCl)、氯化钙(CaCl_2)、氯化镁(MgCl_2)、醋酸钙[Ca(Ac)_2]和醋酸钾(KAc)融雪剂,在不同温度下化冰过程中的化冰速率进行评价测试。试验结果表明:环境温度的差异对各类融雪剂的化冰有明显的影响;同时考察了不同融雪剂在固、液状态下的化冰性能差异,试验证明固态融雪剂具备更优异的化冰性能,且部分固态融雪剂与其溶液状态的化冰机制有明显差异。     

桥面融雪除冰能量桩热泵系统换热效率现场试验

基于能量桩的桥面工程主动式融雪除冰技术作为一种新型桥面融雪除冰技术,具有环保、节能等技术优势。依托江阴市征存路观风桥市政桥梁工程,开展能量桩供热桥面板的换热效率与热-力响应特性现场试验。在桩基础和桥面板中分别预埋聚乙烯管作为换热管,通过水泵驱动换热管中的流体循环,提取浅层地温能供热桥面板;沿桩身深度方向和在桥面板中布设了温度-应变传感器,用于监测试验过程中相应位置的温度和应变。试验分析冬季工况下,一根20 m的能量桩供热20 m²的桥面板时,流体、桥面板、桩的温度变化以及桥面板和能量桩的热致应力分布。研究结果表明：根据现场试验条件,环境温度为-4℃时,20 m能量桩供热20 m²桥面板可保证桥面板表面温度始终高于0℃,即平均每延米能量桩热泵系统可保障1 m²桥面板不冻结;温度的改变使得能量桩和桥面板中产生热致应力,桩身最大轴向热致应力出现在桩深10 m （50%桩长）处,约为-1.05 MPa,为混凝土抗拉强度（2.0 MPa）的52.2%,桩身最大轴向热致应力的温度响应约为0.205 MPa·℃^-1;桥面板中最大热致应力为0.77 MPa,为混凝土抗压强度（26.8 MPa）的2.9%,热致应力的温度响应为0.086 MPa·℃^-1;能量桩上部受到最大正摩阻力为21.1 kPa,下部受到最大负摩阻力为13.3 kPa;试验结束时桩顶热致位移为-0.239 mm,约0.03%桩径。     

自动喷淋桥面防冰系统的应用

美国弗吉尼亚某公路沿线的很多桥面处于阴暗处,增加了维修人员处理结冰情况的概率。本文依托于弗吉尼亚一个桥面工程,介绍了一种国外除冰技术——固定自动喷淋技术(Fixed Automated Spray Technology,简称FAST),总结了固定自动喷淋系统的激活算法,探讨了FAST系统的建设、运行和维护问题,分析了安装和运行FAST系统的经济成本和收益。防冰策略正在代替除冰策略,固定自动喷淋技术可能作为道路和桥梁关键位置防冰的重要方法。     

山区高速公路桥面漫排式水热融雪系统应用

为通过热流体的能量传递来达到融雪化冰的目的,水热式融雪技术在预先埋设的管道内通入作为传热载体的循环热流体。针对山区高速的特殊路段,结合地理与气温环境情况,将可循环再生资源隧道温泉水作为山区高速桥面融雪的热源。在此基础上结合工程实例确定了漫排式水热融雪桥面系统的设计与铺设方案,并铺设了试验路。结果表明,对于一定环境条件下的桥面漫排式温泉水融雪系统,融雪效果良好。研究成果可以为采用水热式融雪化冰系统的路面及桥面铺装设计与施工提供指导。     

导电沥青混凝土在道路工程融雪化冰应用中的问题探讨

从类型、掺量及分散均匀性三个方面分析了导电材料的掺入问题,介绍了常用的导电材料,其掺量应保证沥青混凝土具备导电性能,且不能过高,从原材料和搅拌过程严格控制导电材料在沥青混凝土中的分散均匀性。分析了两种导电结构形式,可以根据具体情况选取上下电极导电结构形式或左右电极导电结构形式。提出了在原有的电路结构中增加温度传感器和湿度传感器的预防积雪结冰措施,综合其他气象条件来提前开启电路,使得路面提前升温,即时融化降雪,保证交通行驶安全。