不同參數對微波除冰效果的影響

任常愚，王 俊，金永君

(黑龍江科技大學 理學院, 哈爾濱 150022)

0 引 言

地處高緯度的國家和地區，道路在冬季容易積雪結冰，導致路面的摩擦因數急劇下降，進而引發一系列交通事故。據研究顯示，冬季交通事故發生概率比其他季節增加了20%[1]。目前主流的清雪方法大致分為3種：熱力法、傳統機械法和化學法。化學法主要是以摻有鹽類和醇類的融冰雪劑為主，對清理薄的冰層具有效果，但對厚冰層顯效甚微，同時也會造成路面建筑鋼材腐蝕，而且對環境產生很大的破壞，存在反結冰現象[2]。熱力法面臨能耗大、施工困難等一系列問題[3]。傳統機械法無法分離與路面貼近的冰層，一年之中使用時間短，造成了資源的閑置，而且對路面的傷害較大，長時間的清理結冰也導致機器的磨損加重，維修成本增加[4]。針對上述問題，自20世紀80年代以來，就有學者提出將微波加熱運用于除冰方向。1986年，Howard K . Long率先申請了微波除冰車專利，但是由于技術原因并未制造出實體機械車輛。1987年，美國公路戰略研究計劃項目(SHRP)中，Jack Monson等在道路非接觸除冰項目中對微波除冰進行了研究, 并設計了微波除冰車的模型，因為除冰效率低而終止項目。2005年，Hopstock等[5-6]提出將鐵燧巖按比例加入瀝青路面中, 提高路面表層的微波吸收能力，來提高微波加熱效率。美國自然研究所 (NRRI)也將研究方向轉向路面吸波材料，并發現一種吸波能力強的材料，利用該材料鋪設地面，可大幅度縮短微波除冰時間[7]。據文獻[8-10]，國內學者也進行了相關微波除冰效率的研究以及除冰車的設計。……