机场道路融雪化冰试验研究

发布时间：2020-11-12 04:49

　　 本文在机场混凝土道面试件模型内布置碳纤维发热线为发热源,以机场混凝土道面在冬季融冰为研究背景,主要研究埋置于道面内的碳纤维发热线是否能融雪化冰,结合传热学的知识,分析各种影响融雪化冰试验的各种影响因素,做出的研究对碳纤维发热线用于机场混凝土道面融雪化冰的实际工程提供了可靠的理论依据和参考价值。主要工作如下:(1)介绍碳纤维发热线的结构是如何组成的,结合融雪化冰的发热线相关出厂技术指标,并考虑到施工过程、发热效率等因素,确定发热线的埋置位置、布置形式及其整个系统的电路。(2)制作机场混凝土道面模型试件,在恒温室内进行冰雪模拟实验,对整个融雪化冰系统是否能融冰、发热的传递性及各种影响因素进行测试,为实际工程提供参考价值。(3)研究相同的空气温度和相同的冰层厚度,不同的加载功率的化冰时间,得出机场混凝土道面融冰最佳和最省能源的功率。(4)在相同的条件下,分别对机场混凝土模型试件进行无预热和预加热处理,比较两种处理方式的融雪化冰效果。试验得到的结论如下:(1)混凝土试件在各种工况下,布置在冷库四周的温度测点接收的数据,显示加热过程中冷库内环境温度变化不大,均在设定温度工况附近轻微变动,这证明了在恒温室内模拟机场混凝土道面模型试件融雪化冰的可行性。(2)当发热线的输入功率为200 W/m~2时,道面层沿着发热线布置的位置在不同试验组下都能有效率的融冰,而试件表面层距离发热线较远的位置随着温度工况的降低融冰效果明显减弱。说明在融雪化冰试验中,在保证一定发热功率的前提下,优化发热线布置也是重要的一环。(3)发热线功率最佳区间为200-400W/m~2,低于200 W/m~2融冰时间过长,高于400 W/m~2能耗损失较大。(4)预加热试验中,当试件表面层测点温度处于0℃~1℃开始预加热,可以防止试件表面水层结为冰层,有预热方式比无预热方式节约时间和电能。
【学位单位】：湖北工业大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：U418.41;V351.1
【部分图文】：

验方案设计《民用机场水泥混凝土道面设计规范》（MH5004-2009）《民用机混凝土道面面层施工技术规范》（MH5006），以等级为 4F 的机场如图 2.1 试验中选取一块长 1.2m×宽 1m×高 0.85m 的混凝土板作为试

图 2.2 发热层剖面图验采用在试件内部及表面均匀布置测点的方式进行实时的测温。如面从上到下总共设置六层测温层：道面、第一层发热层、面层与基与垫层之间、垫层与土层之间、土层距离垫层 100mm 处。测点的布测线为出发点，均匀布置于试件的每一个测温层。试件的四个侧面烯泡沫板，起到保温隔热的作用。在试件的道面四周固定四块高于玻璃板，用玻璃胶补缝，为后期实验制冰提供蓄水槽。

图 2.2 发热层剖面图试验采用在试件内部及表面均匀布置测点的方式进行实时的测温。如道面从上到下总共设置六层测温层：道面、第一层发热层、面层与层与垫层之间、垫层与土层之间、土层距离垫层 100mm 处。测点的成测线为出发点，均匀布置于试件的每一个测温层。试件的四个侧乙烯泡沫板，起到保温隔热的作用。在试件的道面四周固定四块高 的玻璃板，用玻璃胶补缝，为后期实验制冰提供蓄水槽。
【参考文献】

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本文编号：2880267