площадь дорoги, покрытая льдом, а
Δ
t
— разница температур дороги и
окружающего воздуха. В указанных случаях основным процессом те-
плопереноса является конвекция при турбулентном движении воздуха
(как от силы ветра, так и под действием транспортных средств); как
видно из уравнений (4)–(6), влиянием свойств охлаждаемой поверхно-
сти можно пренебречь, а в качестве характерного размера может быть
принята ширина дороги. Тогда коэффициент теплоотдачи с поверхно-
сти дороги можно определить при помощи следующего уравнения:
а
2
= 0
,
216ˉ
λ
1
ˉ
λ
2
v
ветра
В
дороги
ν
0
,
6
λ
В
дороги
= 4
,
22
v
0
,
6
ветра
В
0
,
4
дороги
.
Исходя из того, что энергия, подводимая к каждому участку дороги,
является дискретной величиной, суммарное время воздействия движи-
телей на единицу ширины дороги может быть записано в следующем
виде:
N
1
t
=
s
1
I
В
дороги
900
v
А
ϕ
(1 + 200
s
1
,
5
)
,
(8)
где
I
— суммарная интенсивность дорожного движения, имеющая раз-
мерность авт./ч, 900 — переводной коэффициент, равный 4/3600. Исхо-
дя из полученных выражений, можно найти температуру, на которую
прогреется дорога под действием колес транспортных средств:
Δ
t
=
д
1
I
900
ν
А
ϕ
(1 + 200
s
1
,
5
)
В
кол
4
,
22
v
0
,
6
ветра
В
0
,
4
дороги
В
дороги
д
1
=
Iϕ
(1 + 200
s
1
,
5
)
В
0
,
6
дороги
19000
v
А
v
0
,
6
ветра
.
(9)
Полученные данные свидетельствуют о том, что при скорости движе-
ния потока 90 км/ч, при интенсивности движения по двухполосной
дороге шириной 7 м, равной 5000 авт./ч, при скорости ветра 1 м/c
изменение температуры дороги может составить 0,005 град, что не-
существенно для дальнейших расчетов. При движении транспортных
средств не по асфальтобетонной поверхности, а по снежно-ледовому
накату тепловая энергия вообще не передается дороге, а расходуется
на локальный нагрев и плавление снега и льда. Согласно уравнени-
ям (3), (7) и (9) энергия, передаваемая одним колесом заснеженной
поверхности дороги, составит от 0,002 Вт
∙
с для скорости 60 км/ч до
0,0025 Вт
∙
с для скорости 90 км/ч. Теплота распространяется в поверх-
ностном слое трущейся пары (от пятен контакта) в глубь контактиру-
ющих тел в виде температурных волн, амплитуда которых с увеличе-
нием глубины уменьшается. Чем выше скорость скольжения, тем на
меньшую глубину распространяются температурные волны. Вместе
с тем, при возрастании шага неровностей на трущейся поверхности
84 ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2007. № 3
