红外与热风协同加热沥青路面影响因素仿真分析

发布时间：2020-07-13 01:42

【摘要】：目前沥青路面就地热再生设备使用不同的加热方式,其加热效果表现出不同的优势与缺陷。红外辐射加热方法效率高,但易使路面老化焦化。热风循环加热过程中有许多优点且温度梯度小,但是加热速率低,热再生所用时间长。因此,为寻找能将不同加热方式的优点融合且降低对路面加热效果不利影响的新加热方法,需要对多因素耦合影响的加热方式与沥青路面热再生过程的传热规律进行研究。本文在对比目前几种主流热再生方式的优缺点后,采用红外辐射加热与热风循环加热相融合的加热方式作为仿真的加热方法。并对新方法进行多次仿真,得到具有较好加热效果的工况条件与影响因素的组合。同时通过对仿真结果的数据分析,得到了沥青路面热再生过程的传热规律。(1)对仿真模型的参数范围进行了合理规划,并建立了多个协同加热沥青路面的物理模型。对加热方法的类型进行了多种设计,并将多种影响加热效果的因素融入其中。利用FlUENT有限元分析软件进行了仿真计算。(2)通过控制变量法对各组仿真结果进行对比分析,得到了在加热距离为5cm,热风循环的风速为3m/s,加热方式选取第二种(红外辐射与热风循环开启时间比为3:2)时,沥青路面加热效果最好。(3)分析了不同因素耦合影响下,当沥青路面中某处温度趋于某个温度定值时,得到了该处距路面表层的距离与该温度定值的关系。同时分析了不同影响因素对距沥青路面表层不同深度处的温度增长量的影响大小与数学关系。(4)通过借鉴专利中对沥青路面加热的新方法,建立了新的三维沥青路面温度场的加热模型,并选择较优的加热方法对其加热。根据仿真结果得出不同模型的加热特性,对比其加热效果得出不同工况下耙钉形状的选择标准。
【学位授予单位】：长安大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：U416.217
【图文】：

热量流经微元体图

多层沥青路面示意图

沥青路面结构示意图

【参考文献】

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本文编号：2752769