一种用于抗凝冰的路面盐溶液冻结时间预测方法技术

技术编号:43394256 阅读:37 留言:0更新日期:2024-11-19 18:09
本发明专利技术公开了一种用于抗凝冰的路面盐溶液冻结时间预测方法,包括:设定盐溶液的目标浓度,确定盐的初始用量;建立路‑盐溶液‑冰层状体系,定义材料属性;分析体系与外界环境以及体系内部的热交换信息,设定边界条件和建立控制方程;对体系离散化,求解离散节点的控制方程;建立盐溶液冻结算法;求体系的温度场,输出盐溶液的温度、浓度和冰点值随时间的变化关系;基于盐溶液潜热的变化,输出冰的厚度随时间的变化关系,得到道路表面盐溶液的冻结时间。本发明专利技术考虑了当路表存在积水时,通过撒盐来抗凝冰,并对抗凝冰的效果进行预测,通过冰的厚度‑时间关系来表征冰的形成过程,从而获得冰开始出现的时间,对道路抗凝冰领域的应用具有重要意义。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及路面盐溶液抗凝冰应用,具体涉及一种用于抗凝冰的路面盐溶液冻结时间预测方法


技术介绍

1、在一定的低温条件下,路表积水容易冻结为冰。道路结冰降低了路表抗滑能力,威胁交通安全。为了预防道路结冰带来的威胁,在低温天气来临前,将盐撒布在路面上来降低路表水的冰点是预防结冰的有效方法。

2、考虑到盐的使用可能造成环境污染等问题,采用一种高效便捷的方法来预测盐影响下路表积水的冻结时间,对于盐的施用和抗凝冰效果的评估具有一定的指导意义。而目前关于道路表面盐溶液抗凝冰的研究大多集中于新材料、新结构的研发,盐溶液的抗凝冰效果大多依据室内外试验,对盐溶液抗凝冰的数值仿真研究较少,尤其缺少基于盐溶液的冻结机理对冻结时间的预测方法。授权公告号为cn109146208的专利技术专利公开了一种道路除冰盐用量预测方法,包括:步骤a、根据外界气温和外界风速的数据预测融冰过程的道路盐溶液温度变化趋势;步骤b、得到除冰盐融冰反应结束时的盐溶液温度;步骤c、得到除冰盐融冰反应结束时的盐溶液冰点温度;步骤d、得知融冰反应结束时刻的盐溶液浓度;步骤e、根据冰层厚度和待融化本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种用于抗凝冰的路面盐溶液冻结时间预测方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤1中,设定盐溶液的目标浓度为c,撒盐区域的面积为S,水的密度为ρw,假定加入盐后路表积水的厚度不变,所形成的盐溶液-冰层的总厚度为d,则盐的初始用量为。

3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤2中,所述道路结构层包括由上至下依次设置的沥青混凝土面层、基层和土基;所述盐溶液-冰层设置在所述道路结构层的顶面上;所述材料属性包括密度、导热系数和比热容。

4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤3中,所述路-盐溶液...

【技术特征摘要】

1.一种用于抗凝冰的路面盐溶液冻结时间预测方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤1中,设定盐溶液的目标浓度为c,撒盐区域的面积为s,水的密度为ρw,假定加入盐后路表积水的厚度不变,所形成的盐溶液-冰层的总厚度为d,则盐的初始用量为。

3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤2中,所述道路结构层包括由上至下依次设置的沥青混凝土面层、基层和土基;所述盐溶液-冰层设置在所述道路结构层的顶面上;所述材料属性包括密度、导热系数和比热容。

4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤3中,所述路-盐溶液-冰层状体系与外界环境之间的热交换信息包括到达体系表面的太阳辐射量qs、被路面吸收的太阳辐射量qin、从路面表面向外散发的热辐射量qout、由盐溶液-...

【专利技术属性】
技术研发人员:赵飞周应华胡光全马辉赵伟丁志文朱鹏宇单良贤陈嘉祺
申请(专利权)人:中铁二局集团有限公司
类型:发明
国别省市:

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