高速公路雾区行车安全与保障技术研究进展

高速公路路网密度的增加和气候环境恶化,使得低能见度雾环境对高速公路行车安全影响日趋严重。从高速公路雾环境行车致危机理、雾区能见度监测预测、雾区管控与安全保障等方面对高速公路雾区行车管控与保障技术的中国研究进展进行综述。分析表明:高速公路雾环境行车安全研究已经从早期的气象角度研究雾的生消和物理化学特征,发展为材料、光学、交通、气候、电子、视觉心理等多学科、多领域交叉融合的综合性研究,相关研究成果涉及范围更广、研究领域细分度更高;雾的致危机理研究主要集中于雾区危险性分级、驾驶视觉心理、驾驶行为、车辆行驶状态变化规律和能见度与交通事故的相关性分析等方面,但尚不够系统全面;雨雾、冰雾等共生性气候的危险等级判定研究还相对缺乏;雾区监测预测理论、监测手段等都有了显著进步,但气象和交通的融合还处于初级阶段,基于微路段和微区域精细化监测预报;特别是团雾路段的实时监测预警尚不能满足实际需求;中国研发的雾区智能诱导警示系统设计理念较国外更先进,与我国国情结合更紧密,但依然存在系统使用耐久性差,安装维护成本高,缺乏国家和行业标准,理论研究有待深入等问题。针对以上存在问题,建议今后努力方向:加强从气象、交通、控制等领域对高速公路雾区行车安全,尤其是多气候耦合路段行车致危机理研究;倡导气象部门和交通部门进行深入协同联动;强化微路段微气候分级分段气象预警预报工作;深入分析雾区诱导机理;加速研发低成本、耐用的雾区诱导设备;从系统论与控制论角度,构建雾区路段分级诱导联动发布系统。     

烫金材料发雾现象的分析

在烫金材料既电化铝的生产中经常出现发雾的问题,发雾产生的原因是多种多样的。本文针对烫金材料生产中发雾现象进行了研究,生产环境中的湿度、溶剂的挥发状态、分子中化学键等是发雾的主要原因。     

预防性养护技术——雾封层的质量检验与评定标准的研究

雾封是将还原剂或再生剂等液体状材料喷洒或涂刷在旧沥青路面上.雾封可在旧的路面上形成一个密封保护再生层,预防及改善沥青老化状态,弥合细微裂缝,从而达到延长沥青路面使用寿命、延缓大修期限的目的.安徽省高速公路上使用的雾封材料有:沥青再生、环氧水性沥青层、乳化沥青雾封层、金熊油、魁封层等.该文对安徽省高速公路上应用的雾封层进行试验检测及使用效果调查,在此基础上提出雾封层的质量检测与评定指标,其检测项目包括:抗滑性能、剥落率、渗水系数、宽度.雾封施工后,不能降低路面的安全性,其摩擦系数要求≥45;同时对雾封层耐久性提出要求,1年脱落率≤10％.     

雾封技术在高速公路沥青路面养护中的应用

雾封层是一种有效的道路预防性养护方法,适用于无结构性病害,有沥青膜脱落、微细裂缝的路段.雾封层施工前应检测路面弯沉值与车辙深度,弯沉应小于设计弯沉值,车辙深度应小于10 mm.施工雾封层后路面摩擦系数降低10%,经行车后,雾封路段摩擦系数增大,同未做雾封时数值接近;雾封施工后构造深度略有增大;雾封施工后渗水系数减小, 雾封层封闭了细微裂缝与孔隙,路面结构表层密实、不渗水.在雾封材料中加入再生剂、增粘剂或抗剥落剂,同仅采用改性乳化沥青相比,耐久性会提高,可以减轻早期剥落.     

转炉汽雾冷却喷嘴限制射流强化换热特性

构建专用试验设备,测定了转炉炉体汽雾冷却喷嘴在工作状态下的对流换热系数,得到适用于该型喷嘴在转炉炉体汽雾冷却条件下换热系数的经验公式.综合考虑雾化水射流流场特性、壁面热状态和几何条件等因素,研究了炉体汽雾冷却换热特性及其换热机制.结果表明:雾化水射流的冷却效能取决于能否在热壁表面形成连续的液膜,在工程实际中可通过调整多喷嘴配置来实现炉壳表面连续而基本均匀的液膜,以提高冷却功效;在炉体雾化水射流强化换热过程中,存在最佳射流中心面与热壁间距,在此距离附近的整体传热强化效果最佳;对于现有汽雾冷却系统,当炉壳与托圈内壁间隙为140 mm(即射流中心面与热壁距离为83.5 mm)时,其整体传热强化能力最强.     

喷丸处理对6061铝合金抗腐蚀性能影响

将6061铝合金进行超声喷丸处理,喷丸时间分别为0、90、180、270 s。对喷丸面进行表面粗糙度、显微维氏硬度、残余应力测量,采用标准中性盐雾腐蚀试验探究不同喷丸处理试样的抗腐蚀行为,分析粗糙度、硬度、残余应力对其抗腐蚀性能的综合影响。试验结果表明:随着喷丸处理时长由90 s变至270 s,铝合金表面粗糙度逐渐降低,硬度在距喷丸表面0～600μm之间有较为明显的提高,表面残余应力有显著提高,并且粗糙度增加会促进盐雾腐蚀,硬度与残余应力升高会抑制盐雾腐蚀,盐雾腐蚀结果表明,在喷丸处理时长由0s变至270 s的4个试样中喷丸90 s时的盐雾腐蚀速率最快,而喷丸270 s时的试样盐雾腐蚀速率最慢。     

水性乳液对聚合物改性沥青封层性能的影响

通过三大指标试验、重复蠕变恢复（MSCR）试验、振幅扫描和频率扫描试验,研究了雾封层材料对老化沥青的再生效果。随后,进行了雾封层材料浸泡马歇尔试件的冻融劈裂试验和肯塔堡飞散试验,分析了雾封层材料对沥青混合料耐久性能的影响。结果表明：水性丙烯酸酯和水性聚氨酯起到了协同增强效果,提高了沥青的弹性性能;水性乳液中的氨基甲酸酯和羧基极性基团显著提高了沥青混合料的水稳定性和抗松散性能。显著性检验和灰色关联分析结果表明,雾封层材料再生性能指标之间存在较强的一致性。     

Cl-作用下2A12铝合金在大气环境中腐蚀初期的微区电化学行为

用扫描开尔文探针(SKP)和局部电化学交流阻抗(LEIS)技术,研究了2A12铝合金在盐雾腐蚀实验早期阶段的腐蚀行为和电化学过程.结果表明,盐雾实验初期,铝合金表面出现点蚀坑,Cl-对铝合金腐蚀有显著的加速作用,随盐雾时间延长,点蚀扩展.扫描开尔文探针的测试结果显示,在盐雾腐蚀过程的初期,金属表面阴极区和阳极区不断发生变化,呈现局部腐蚀的特征.随着盐雾时间的延长,试样表面电位逐步正移,并出现明显的阴极区和阳极区.局部电化学交流阻抗的测试结果表明,试样表面的局部电化学阻抗随盐雾时间的延长而有所增加,但分布较为分散.这说明在腐蚀过程的初期,2A12铝合金表面不断生成腐蚀产物,对腐蚀反应产生阻碍作用.     

GF/pCBT复合材料制备及耐高温和盐腐蚀研究

利用环状对苯二甲酸丁二醇酯(CBT)的原位聚合法,将催化剂预先附着在玻璃纤维(GF)表面使其与CBT在空间上隔离,避免树脂提前聚合致使黏度增高,进而采用液体成型技术制备高纤维体积含量的连续玻璃纤维增强聚对苯二甲酸丁二醇酯基(GF/pCBT)复合材料,并研究了复合材料在高温环境中及经高温、盐雾喷射和盐水浸泡等老化处理后的弯曲力学性能变化.研究结果表明:GF/pCBT复合材料的弯曲强度随环境温度的升高而下降,在50℃～75℃区间由于pCBT基体的玻璃化转变而导致的复合材料弯曲强度下降速率最快;在低于175℃的温度下,材料恢复至常温后弯曲性能基本无变化,环境温度升高至200℃,材料恢复至常温后弯曲性能有小范围提升;在盐雾喷射和盐水浸泡老化初期材料弯曲强度有一定增加,但随后开始快速下降;相对盐雾喷射,盐水浸泡老化作用更为明显,且老化4周时弯曲性能仍无稳定趋势.     

盐雾环境下浸银覆铜板的腐蚀行为

 采用交流阻抗(EIS)法研究浸银覆铜板在中性盐雾环境的腐蚀行为,并结合SEM/EDS表面分析手段,分析了腐蚀产物形貌和组成特点.研究表明,在盐雾环境中,覆铜板的浸银层起到了保护作用,在盐雾实验初始阶段,试样表面没有发生明显的腐蚀,具有较大的阻抗值.但由于氯离子对浸银层破坏作用,导致浸银层发生局部破损,阻抗随着实验时间降低.当长时间盐雾实验后,浸银层逐渐丧失保护作用,生成的铜锈层不断增厚,阻抗值增大,铜锈层对外部的腐蚀介质的传输起到主要的阻碍作用.     

贵州省雾的气候特征研究

利用1961-2004年贵州省84个观测站的天气现象和能见度资料以及9个代表站的地温、气温和相对湿度资料较全面地分析了贵州省雾的空间、时间分布特征。分析表明贵州省雾的空间分布并不具有很强的规律性,全省年平均雾日数为299天,在60天以上的地区比较分散,主要分布在东部、西部边缘及中部地势较高处,年平均雾日数大于100天的有3个站,以毕节地区的大方县为全省之最,有170天。贵州省雾的时间分布具有明显的季节和日变化。尽管每月都有雾出现,但主要集中在冬半年（10月至次年2月）,雾最少时段在5-7月,一天当中早08时发生雾的频率最高;雾的年际变化分析表明贵州省84站平均雾日数呈明显减少趋势,平均每年减少006日。进一步对贵州省9个代表站的气象条件进行初步的统计分析,显示冬季最低气温的逐年升高,年平均每日地温与气温之差、日最高气温与最低气温之差的降低以及年平均相对湿度的减少是造成年平均雾日数呈减少趋势的原因。     

盐雾对喷锡和化金印制电路板腐蚀行为的影响

采用交流阻抗谱研究热风整平无铅喷锡处理印制电路板( PCB-HASL)和无电镀镍金电路板( PCB-ENIG)在盐雾环境下的电化学腐蚀行为,并结合体式学显微镜、扫描电镜、X射线能谱等手段分析两种不同表面处理工艺电路板的腐蚀产物形貌、组成和镀层失效机制. 结果表明:盐雾环境下,PCB-HASL和PCB-ENIG均发生严重腐蚀;镀Sn层开始发生局部腐蚀,随后几乎整个表面都发生腐蚀,出现类似均匀腐蚀的现象,镀金板主要发生微孔腐蚀. 在PCB-HASL腐蚀过程中,Cl-的侵蚀作用促进Sn层的腐蚀,后来由于逐渐形成大量的覆盖在镀层表面的腐蚀产物,使得腐蚀速率降低;而在PCB-ENIG腐蚀过程中,微孔处形成含Cl-电解质薄液层,Ni与Au构成腐蚀电偶,从而加速Ni的腐蚀,最终使Cu基底裸露,造成电路板失效.     

江苏省沿海高速公路雾的时空变化特征研究*

利用江苏省沿海高速公路2012年6月~2014年5月逐分钟AWMS实时监测数据,按能见度大小和物理成因对雾的发生过程进行分类统计,分析了它们的时空变化特征,探讨了造成各种时空分布差异的原因。研究结果表明:1江苏省沿海高速公路不同浓度雾的日、年变化特征相似,一天中各种浓度雾均出现在夜间的21时~次日凌晨07时之间,消失在凌晨05时~上午09时之间,持续时长由长到短依次为:重浓雾、浓雾、大雾和雾;一年中,夏季和秋季是各种浓度雾的重发和多发季节;2局地地理环境差异对不同地段雾日数的分布有着明显的影响,不同浓度雾的发生频次在空间分布上也有明显差异,能见度为1 000~500 m、500~200 m和200~50 m三种浓度雾的多发区均在公路北段;而能见度小于等于50 m的重浓雾频发区出现在高速公路中段;3不同物理成因导致的各类雾的发生频次和时间分布有明显的差异。团雾出现频次最多,辐射雾次之,蒸发雾最少;一天中,团雾出现的时间覆盖范围最宽,平流雾次之,锋面雾最窄;消失的时间跨度为团雾最大,平流雾次之,蒸发雾最窄;持续时间为混合雾最长,锋面雾次之,团雾最短;团雾的频发季节为夏季,辐射雾的多发季节为秋季,平流雾在冬季出现概率最高;4辐射雾多发于北部地区,平流雾多发于南部地区,团雾的空间分布比较复杂,与江苏沿海地区复杂的地形分布有关。     

新型汽车灯具防雾设计及应用

空气中的水蒸气遇冷会在灯具内产生雾气,从而严重影响汽车车灯的照明和外观。将热设计的概念引入到汽车灯具设计中,对汽车灯具内部起雾的原理、影响因素等进行了分析。指出汽车灯具材料、灯内流场、温度场和湿度场的分布是影响起雾的决定因素,并由此提出了应对措施,对汽车灯具的优化设计具有指导意义。     

飞机风挡结雾的瞬态特性研究

以分析风挡结雾过程的瞬态特性为目标,首先建立了风挡温度控制方程和定解条件,然后分析了座舱湿度的计算方法以及单个雾滴与其周围环境的换热特征,最后确定了风挡内表面附近湿空气的凝结速率。以上瞬态模型能够对飞机风挡结雾过程的数值模拟提供有效的理论依据。     

青岛与济南雾日数气候变化特征差异性分析

利用1961—2020年青岛和济南气象观测要素及青岛近海海表温度等资料,对青岛和济南雾日数气候变化特征差异性及原因进行了分析研究。结果表明：青岛平均年雾日数50.4 d,约是济南的3.1倍。两地雾多发季节明显不同,青岛是在春、夏季,约占全年的78.4%;济南则在秋、冬季,约占全年的70.7%。年、季雾日数变化差异明显,青岛年雾日数增加,春夏季减少、秋冬季显著增加;济南年雾日数减少,四季均减少,且秋季减少显著。年雾日数气候变率和突变特征差异明显,青岛气候变率呈增大趋势且保持在高位状态,济南则呈减小趋势,表明青岛出现极端多雾的概率更大;青岛在1969年发生雾日数增多突变,济南在1995年发生减少突变。青岛秋冬季雾日数增加与近海海表温度显著升高、大气中水汽含量显著增多关系密切;济南秋冬季雾日数减少与最低气温显著升高、湿度减少、温度露点差显著增大关系密切。     

天津地区雾天不同高度湍流输送特征的实验研究

利用天津 255 米气象塔层大气边界层观测资料, 分析雾日各气象要素的特征, 研究湍流输送规律。结果表明: 雾前, 大气湿度较大, 逆温层高度约为 100 m, 辐射雾发生前的逆温强于平流雾; 雾中, 逆温层持续变强、增厚; 雾后, 逆温层出现抬升, 大气呈近中性偏不稳定的层结特征。辐射雾过程的逆温现象比平流雾明显; 辐射雾雾顶较低, 平流雾较高; 辐射雾的消散主要受温度影响, 平流雾主要受风速影响。雾天气过程改变了大气层结结构, 夜间可能呈现不稳定层结状态; 雾前和雾中不同高度的湍流垂直输送微弱, 雾过程后期的水平输送突然增强。辐射雾雾前不同高度的平均动能数值较小, 雾中呈增大趋势, 雾消散阶段逐渐增大, 湍流动能的增大是影响辐射雾消散的重要因素。雾前不同高度平均动能与湍流动能比值的突然增大可能是雾发生的湍流信号之一, 比值剧增之后降至雾前水平则为雾消散的信号。     

带肋U型通道中的汽雾/空气流动与换热数值研究

采用SST湍流模型对静止带肋U型通道中的汽雾/空气流动与换热特性进行了数值研究,分析了不同汽雾初始直径和初始质量浓度对汽雾/空气冷却性能的影响,比较了汽雾/空气、空气和蒸汽3种冷却工质的换热性能。研究表明:汽雾初始直径越大,汽雾流动距离越大,并存在一个最佳的初始直径;汽雾质量浓度增加,汽雾流动距离增大,汽雾的换热效果、阻力损失和热力性能因子增大;在雷诺数为40 000时,汽雾/空气的通道平均努塞尔数因子相对于蒸汽和空气分别增加了8.6%和25.39%,热力性能因子分别增加了6.58%和23.47%。     

虚幻与真实:桑德堡名诗《雾》赏析

桑德堡的小诗《雾》是在意象派影响下创作的。诗人用猫的形象来表现雾,因为两者具有共性。诗人用具体的可感的猫来表现抽象的、飘渺的、虚空的、不可感知的雾。这样一来,虚感变成了实感,抽象变成了具体。雾既象征现代生活的瞬息万变,现代都市的神秘莫测,也象征西方社会的荒凉景象。我们也可认为,这首诗展现了人与自然、人与动物的矛盾。小诗《雾》充分体现了意象派的创作原则。诗人对所要表现的事物“雾”不加解释地、不加评论地予以直接陈述。诗的语言言简意赅,废除了无益于表现的词和修饰性词汇。同时,这首诗极富音乐性。     

2014—2020年福州地区沿岸雾日特征分析

统计分析福州地区沿海(罗源、连江、长乐、福清)和平潭大监站2014—2020年及福州地区沿岸区域自动站2020年能见度资料,分析结果表明,①福州地区沿岸雾日年际分布趋势呈线性增加,月际分布上冬、春两季雾日多,夏、秋雾日少;②在区域分布上,雾日北部多,南部次多,中间少;③福州地区沿岸雾局地性强,单站个例占2/3,而3站以...