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加速沥青路面冷却放热的新策略
浏览: 发布日期:2018-02-01

黑色的沥青路面会吸收大量的太阳辐射,因积热过多导致路面温度过高。由于城市中很大一部分面积都被沥青路面所覆盖,高温路面在大气中释放的长波辐射和对流热,将加剧城市的热岛效应。另一方面,高温路面容易在车辆负荷下产生塑性流动——而降低内部路面温度是减少车辙的有效方法之一。路面温度过高还会加速沥青材料的热氧化老化,而进一步降低沥青混合料的耐湿性、低温性和疲劳性能。而随着全球变暖问题的加剧,上述问题已变得更加严重。

根据研究显示,共有三种方式可以调节沥青路面的热平衡:防止热量吸收、吸收热量聚集和释放热量积聚。首先,可以应用热反射涂层、有色薄层沥青、热致变色涂层、和耐热材料等来减少沥青路面的太阳能吸收量。其次,可是使用相变材料和沥青太阳能集热器路面吸收热量聚集。第三,渗透性和保水性沥青路面可以通过水分蒸发来释放聚集的热量。但是,以上这些策略均不足以达?#20132;航?#22478;市热岛效应和减少车辙的效果。

研究结果表明,沥青路面可以通过调节传热过程来降温,如高定向热感应和双向热感应。双向热感应可以通过使用高导热沥青混合料或高导热棒来加速沥青路面向下的传热。但是,以前的设?#24179;?#26500;吸收太阳能的能力微乎其微,因此路面温度上升、城市热岛效应加剧、沥青热氧老化加速。所以,我们有必要去探索一种新的热诱导方法来增加沥青路面的太阳能吸收,并加速热量释放?#20132;?#23618;。

Du Yinfei, Han Zheng, Chen Jiaqi, Liu Weizheng在研究论文中力求寻找一种新的热诱导方法。他们研究了七种棒状注入模式下的温度特性,并提出了一种新的热致结构。通过比较控?#24179;?#26500;(CS)的传热和温度特性,以及相关文献中引入的相同杆式注入模式的结构,他们证实了这种结?#20849;?#20165;能增加沥青路面的太阳能吸收量,还可以加快路面的放热能力,并减少蓄热量,能同时降低表面温度和内部温度。这项研究为延长沥青路面寿命,减轻热岛效应提供了新的思路。

英文原文作者:

Du Yinfei, Han Zheng, Chen Jiaqi, Liu Weizheng

http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0038092X17309660

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