电缆加热系统进行融雪的数值分析研究

发布时间：2017-03-29 12:14

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【摘要】： 机场跑道上的积雪和结冰威胁对飞机的安全起降。快速、经济、高效地清除跑道上的冰雪是保障飞机安全起降的关键问题。 在本课题中,介绍了现行国内外流行的除冰雪的方法和现状,并且进行比较。目前广泛使用的除冰雪的方法对机场跑道以及设施造成巨大的负面影响。 在本课题中提出了一种新型除冰雪方法,电缆加热系统应用于融雪化冰。首先,在严格按照跑道和电缆的施工工艺的要求初步提出的电缆安装设计和控制设计的基本方案。其次,通过数值分析研究电缆加热系统融雪效果,然后建立电缆加热系统的带有相变导热的非稳态导热数学模型。对于表面边界条件,根据实际情况只考虑辐射换热和对流换热耦合的情况。对非稳态导热数学方程进行离散,并且确定计算流程,并且通过程序进行数值计算。通过查阅相关文献确定相关热物性参数。研究分析影响电缆加热系统运行效果的主要因素,包括预热时间、环境温度以及风速等。在此基础上,提出设计方案的改进。 最后,利用Visual Basic语言编制可以用于电缆加热系统温度场研究的软件。本课题对未来进一步研究工作提出了要求。
【关键词】：电缆加热系统 非稳态导热 除冰 除雪 数值模拟 有限差分法
【学位授予单位】：上海交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2008
【分类号】：V351.11
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 第一章 绪论9-17
• 1.1 研究背景9-10
• 1.2 除雪化冰方式的比较10-14
• 1.3 电缆加热系统的应用与研究现状14-15
• 1.4 研究意义15-16
• 1.5 研究内容16-17
• 第二章 电缆加热系统的初步设计17-29
• 2.1 前言17-19
• 2.2 电缆加热系统的初步设计19-25
• 2.3 控制系统的初步设计25-28
• 2.4 本章小结28-29
• 第三章 电缆加热系统数值模型的建立以及理论分析29-43
• 3.1 前言29
• 3.2 问题的提出29
• 3.3 传热学基本理论29-32
• 3.4 相变分析32-34
• 3.5 融雪模型的建立34-37
• 3.6 数值模型的处理37-40
• 3.7 解析解40-42
• 3.8 本章小结42-43
• 第四章 电缆加热系统进行融雪的数值分析43-61
• 4.1 前言43
• 4.2 模拟前处理43-46
• 4.3 计算结果分析46-59
• 4.4 设计方案的探讨与改进59-60
• 4.5 本章小结60-61
• 第五章 电缆加热系统模拟以及分析软件设计61-79
• 5.1 前言61
• 5.2 开发环境61-63
• 5.3 系统评价方法63-64
• 5.4 软件的结构64-67
• 5.5 项目信息设计说明67-68
• 5.6 需求分析设计说明68-69
• 5.7 方案设计设计说明69-75
• 5.8 方案评价设计说明75-78
• 5.9 本章小结78-79
• 第六章 结论与展望79-81
• 6.1 结论79
• 6.2 研究工作展望79-81
• 参考文献81-83
• 致谢83-84
• 攻读硕士学位期间已发表或录用的论文84

【引证文献】

中国期刊全文数据库 前2条

1 黄勇;高青;刘研;;道路积雪后非预热式主动过程融雪特性实验研究[J];热科学与技术;2010年04期

2 黄勇;高青;刘研;高淳;张忠进;;道路热融雪过程降融同步特性研究[J];中国公路学报;2010年05期

中国博士学位论文全文数据库 前4条

1 王虹;基于融雪化冰的传导沥青路面优化设计及粘弹性响应分析[D];武汉理工大学;2010年

2 黄勇;路面融雪化冰及太阳辐射吸热研究[D];吉林大学;2010年

3 刘研;道路固体结构集热蓄能过程分析及其传热研究[D];吉林大学;2010年

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中国硕士学位论文全文数据库 前6条

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2 王琪;融雪化冰路面温度场及工作状态研究[D];长安大学;2011年

3 林艳艳;基于土壤源热泵路面融雪系统的实验研究[D];哈尔滨工业大学;2011年

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5 关鑫;季节性雪蓄冷传热问题研究[D];大庆石油学院;2010年

6 宫成兵;基于加热的寒区公路隧道路面防滑技术的试验研究与数值分析[D];长安大学;2012年

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本文编号：274453