为什么一条潮湿的咸路要比一条潮湿的路更湿滑?


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我今天上午*在各种天气条件下每天骑的马路上下车。昨晚是霜冻,所以道路被盐渍/沙砾覆盖,但是附近没有可见的霜冻,它已经从夜间的最低温度开始变暖,并且道路使用率很高,既使道路变暖又将盐磨成表面。但是路很湿。

那么,为什么一条潮湿的咸路要比仅仅潮湿的那条路更糟?

更多信息,以防万一:

我当时的时速只有大约20 km / h,在潮湿的时候弯弯的速度更快,在火车迟到的时候使用相同的轮胎。我正在沿着赛车线(由内而外)进行运动,所以尽管弯道相当紧,但我的线却并不紧。

我不相信我只是打了一个油腻的补丁。当我起身滑了一下时,感觉脚下很滑(可行走的SPD)。而且我每天都走同一条线。

这是关于8.9公里到这搭


*我很好,自行车也是。


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也许是黑冰-您看不到那种?您确实说过潮湿,因此不干燥。
Criggie

我怀疑是在火车站旁吗?除水和盐以外,还有其他可能吗?
Criggie

我猜要么是黑冰,要么是您滑落了砂砾(取决于您所在的位置,它们以不同的方式放下砂砾;在某些区域,这就像骑在松散的沙子上)。无论如何,您都不应该像在寒冷(可能结冰)的潮湿道路上比赛那样骑车;多数民众赞成在只是一个配方,以产生溢出。
蝙蝠侠

@Batman我不会像赛车那样称呼20公里/小时的骑行(我猜得更少,但GPS却说刚超过20公里)。在所有速度下,所有其他条件相等的赛车线都是最安全的,因为它可以拉直弯道,这就是为什么我在平缓骑行时使用它们。
克里斯·H

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@Criggie在这里他们使用岩盐,所以里面有沙砾,但是很粗糙。
克里斯·H

Answers:


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事实证明,在存在水和盐的情况下,摩擦背后实际上存在一些相当有趣的科学。各种模型系统表明,盐溶液确实比橡胶和其他材料之间的普通(蒸馏)水更好,并且是重要的润滑剂。

不幸的是,在有盐的情况下,关于真正的橡胶和真正的湿路之间的摩擦的工作几乎没有完成。但是,在更理想的系统上已有一些工作。最清晰的结果之一是来自天然生橡胶 E.L. 的润滑实验Ong和AD Roberts J. nat。擦 Res,1(1),41-50(1986)。表5(下面)特别有趣。Betwen生天然橡胶和有机玻璃的摩擦系数从干燥时的4.1降低到湿润时的2.6和盐溶液湿润时的1.5。橡胶与橡胶之间的摩擦也观察到了类似的趋势。换句话说,在该系统中,与纯净水相比,盐水中的握力约为60%。FOM字幕,“粘滑运动趋向于发生,并且最大 “我要强调的是摩擦系数。”(我的重点是。)对于所有情况还是仅对前面句子中提到的盐溶液来说,这都是正确的。

王和罗伯茨表5

我的期刊访问权限未扩展至本文的参考文献3,即含离子的水溶液中的橡胶摩擦,TPMortimer&KCLudema,《磨损》第28卷,第2期,1974年5月,第197-206 页。但是后一篇论文的摘要指出:

在黑色橡胶在低速和低压下进行水润滑的情况下,通过向水中添加电解质可以增强水的润滑能力。认为来自电解液的负离子聚集在每个滑动表面上,彼此排斥并且防止两个滑动表面的紧密接近。因此,与不存在离子层的情况相比,在滑动表面之间存在更厚的水膜。较厚的膜导致减小的粘性阻力,该粘性阻力低于常规流体力学所能解释的。

与上表相比,摩擦力降低了约40%,足以在抓握时抵消合理的安全裕度。将其应用于我的情况,我怀疑运气不好的因素也起作用:由于总摩擦力太小,一些微小的滑移变得无法恢复。尤其是在预期动态(滑动)摩擦小于滚动摩擦的情况下,因此,与首先避免滑行相比,需要额外的抓地力来恢复滑行。

进一步阅读:


我怀疑我发布问题时确实有效果,但不知道。我仍然想找到一些针对道路使用的参考(即使是汽车),并且实验的诱惑力很强。
克里斯·H

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令人印象深刻的工作-在我的祖国,道路从不撒盐,而是充满沙砾。
Criggie

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我没有检查您的参考文献,但是如果“您的”摩擦不是浓度的函数,而饱和点为奇点,我会感到惊讶。在实际生活中,由于许多原因,您不知道盐浓度及其在路面上的变化。例如,盐浓度接近或超过饱和的滑水会像油一样运转。
StefG

@StefG很好。参考文献之一给出了一些显示浓度变化的数据点,但并没有达到饱和。他们显示的所有浓度的摩擦力都比纯净水低。他们还没有考虑混入的道路污垢。我的真实案例实际上导致了有趣的现象,这些现象也没有解决:NaCl具有吸湿性,并且在从空气中吸水时在每个晶体上形成粉状层。此外,地表温度在一夜之间已经降至空气的露点以下,并再次上升,从而提供了更多的水。
克里斯·H

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@Chris H:仍然没有检查参考,但是通常这些数据来自理想的边界条件。在您(我们)的情况下,我怀疑另一个差异是由于情况的“街头限制”造成的:(非常)盐水混合物的薄膜,即接近2D样本。与3D样品相比,扩散过程发生了根本性的变化,导致盐浓度的变化更大,直至“局部饱和”。同样,盐水/空气或-/沥青边界现象的影响也占主导地位-就像您提到的有关吸湿性后果的内容一样。
StefG
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