路面洒水降温效果及影响因素分析
发布时间：2022-01-09 00:36
道路是影响周围环境温度,加重城市热岛效应的重要因素,降低路面温度可以缓解城市热岛效应,改善制冷环境。路面洒水是最易实施且有效的降低路面温度的方法。本文通过Abaqus软件建立了沥青砼路面及水泥砼路面的模型,使用质交换准则蒸发公式对路面洒水降温进行模拟,同时分析风速,空气湿度及路面辐射吸收率对洒水降温的影响。同时自制车辙板及水泥板进行室内试验与模拟结果进行比对。之后使用一天实际气温变化条件下模拟路面洒水,分析在不同风速,不同路面辐射吸收率及不同空气湿度条件下路面降温效果,找出不同条件下洒水量最少同时能有效控制路面温度的洒水方案。再以以上结果分析洒水前后路面上方气温及周围建筑温度的异同及对车辆及室内制冷能耗的影响。经过模拟分析,得出以下结论:1.洒水后,能够依附于沥青路面及水泥路面进行蒸发降温的水量存在一个上限。2.质交换准则可以较好的模拟路面洒水后温度变化过程,但是在升温阶段模拟时间要短于实际情况。原因是沥青路面和水泥路面存在一定细小空隙,造成一定的蒸发阻力,而模拟中假设蒸发面为光滑致密的。水泥板的升温过程更接近模拟,因为水泥板表面比沥青路面更为致密光滑;3.随着风速的增大,洒水后路面降...
【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：105 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
板模型
图 3-1 板模型.1.1 风速对洒水效果的影响图 3-2 为不同风速下车辙板洒水后温度变化模拟，由实验条件设定模型初始状态风速为 w。可见随着风速的增加，降幅增大，降温时间延长。三段曲线都存在一段降温的阶段，随后温度缓慢下降，当蒸发水量达到 1kg/m2后，温度迅速回升。当 w=0，温度从初始温度 58.5℃迅速下降至 53.9℃，随后温度缓慢下降至稳定温度 52.3，拟时间 25 分钟时温度开始迅速恢复，在模拟实间 39 分钟时温度恢复至 60℃；=2m/s 时，温度在模拟开始时立即从初始温度 56℃迅速降低至 46.3℃，随后降速降稳定温度 39℃，模拟时间 28 分钟后温度开始回升，在模拟时间为 100 分钟时温度6℃；温度在模拟开始时立即从初始温度 53℃降低至 43.5℃，随后降速降温至稳定 35.8℃，在模拟时间为 43 分钟，温度温度开始回升，在模拟实间 152 分钟时温度至 53℃。
图 3-3 不同辐射吸收率温度变化模拟.3 不同湿度的影响湿度差是水分蒸发的动力，而广东一年四季甚至一天早晚的湿度差异非常大，本文湿度 20%，40%，60%，80%，在风速为 2m/s，辐射吸收率为 0.9 的条件下进行模不同湿度下的洒水温度变化图如下。由图可见，随着湿度的增加，降温幅度减少，度为 20%，40%，60%和 80%时，洒水后最低温度为 38.1℃，39℃，39.4℃及 39.9℃分别为 17.9℃，17℃，16.6℃和 16.1℃；同时，随着湿度增加，降温时间随之延长度为 20%，40%，60%和 80%情况下，降温时间分别为 34 分钟，37 分钟，42 分钟分钟。
【参考文献】：
期刊论文
[1]夏季洒水降温减缓沥青混凝土路面车辙发展的研究[J]. 吴虹,谭乐,褚莉花. 浙江交通职业技术学院学报. 2015(02)
[2]洒水方式对缓解沥青混凝土路面高温车辙损坏的研究[J]. 刘智勇,黄炜. 公路. 2012(07)
[3]表面铺装对城市热岛现象的影响[J]. 陈伟娇,刘娜,陈亚飞,许康,郑超,刘晓鸣. 建筑科学. 2012(02)
[4]降低沥青路面温度的热反射涂层性能研究[J]. 曹雪娟,唐伯明,朱洪洲. 重庆交通大学学报(自然科学版). 2010(03)
[5]路面材料辐射换热试验方法[J]. 汪海年,傅香如,侯忠杰,马骉. 中外公路. 2009(02)
[6]路面温度对城市热岛的影响[J]. 杨文娟,顾海荣,单永体. 公路交通科技. 2008(03)
[7]城市居民中暑流行病学特征及其与气象因子的关系[J]. 何玲玲,陈正洪,李松汉,王瑛,卢明. 暴雨灾害. 2007(03)
[8]高速公路沥青路面高温车辙的调查与试验分析[J]. 黄晓明,范要武,赵永利,闫其来. 公路交通科技. 2007(05)
[9]温度对家用空调器制冷性能的影响[J]. 江燕涛. 流体机械. 2006(07)
[10]道路沥青老化动力学的研究——以软化点为参数建立沥青老化动力学模型[J]. 丛玉凤,廖克俭,翟玉春. 石油炼制与化工. 2005(05)
博士论文
[1]排水沥青混合料细观结构及排水特性研究[D]. 肖鑫.华南理工大学 2014
硕士论文
[1]西安绕城高速公路沥青路面夏季降温技术研究[D]. 黄俊.长安大学 2011
[2]建筑外墙面热辐射性能对室外温度场的影响[D]. 区燕琼.华南理工大学 2010
[3]城市道路保水降温路面材料的开发与研究[D]. 郑晓卫.重庆交通大学 2009
[4]沥青路面光热效应机理及热反射涂层技术研究[D]. 梁满杰.哈尔滨工业大学 2006
本文编号：3577587
【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：105 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
板模型
图 3-1 板模型.1.1 风速对洒水效果的影响图 3-2 为不同风速下车辙板洒水后温度变化模拟，由实验条件设定模型初始状态风速为 w。可见随着风速的增加，降幅增大，降温时间延长。三段曲线都存在一段降温的阶段，随后温度缓慢下降，当蒸发水量达到 1kg/m2后，温度迅速回升。当 w=0，温度从初始温度 58.5℃迅速下降至 53.9℃，随后温度缓慢下降至稳定温度 52.3，拟时间 25 分钟时温度开始迅速恢复，在模拟实间 39 分钟时温度恢复至 60℃；=2m/s 时，温度在模拟开始时立即从初始温度 56℃迅速降低至 46.3℃，随后降速降稳定温度 39℃，模拟时间 28 分钟后温度开始回升，在模拟时间为 100 分钟时温度6℃；温度在模拟开始时立即从初始温度 53℃降低至 43.5℃，随后降速降温至稳定 35.8℃，在模拟时间为 43 分钟，温度温度开始回升，在模拟实间 152 分钟时温度至 53℃。
图 3-3 不同辐射吸收率温度变化模拟.3 不同湿度的影响湿度差是水分蒸发的动力，而广东一年四季甚至一天早晚的湿度差异非常大，本文湿度 20%，40%，60%，80%，在风速为 2m/s，辐射吸收率为 0.9 的条件下进行模不同湿度下的洒水温度变化图如下。由图可见，随着湿度的增加，降温幅度减少，度为 20%，40%，60%和 80%时，洒水后最低温度为 38.1℃，39℃，39.4℃及 39.9℃分别为 17.9℃，17℃，16.6℃和 16.1℃；同时，随着湿度增加，降温时间随之延长度为 20%，40%，60%和 80%情况下，降温时间分别为 34 分钟，37 分钟，42 分钟分钟。
【参考文献】：
期刊论文
[1]夏季洒水降温减缓沥青混凝土路面车辙发展的研究[J]. 吴虹,谭乐,褚莉花. 浙江交通职业技术学院学报. 2015(02)
[2]洒水方式对缓解沥青混凝土路面高温车辙损坏的研究[J]. 刘智勇,黄炜. 公路. 2012(07)
[3]表面铺装对城市热岛现象的影响[J]. 陈伟娇,刘娜,陈亚飞,许康,郑超,刘晓鸣. 建筑科学. 2012(02)
[4]降低沥青路面温度的热反射涂层性能研究[J]. 曹雪娟,唐伯明,朱洪洲. 重庆交通大学学报(自然科学版). 2010(03)
[5]路面材料辐射换热试验方法[J]. 汪海年,傅香如,侯忠杰,马骉. 中外公路. 2009(02)
[6]路面温度对城市热岛的影响[J]. 杨文娟,顾海荣,单永体. 公路交通科技. 2008(03)
[7]城市居民中暑流行病学特征及其与气象因子的关系[J]. 何玲玲,陈正洪,李松汉,王瑛,卢明. 暴雨灾害. 2007(03)
[8]高速公路沥青路面高温车辙的调查与试验分析[J]. 黄晓明,范要武,赵永利,闫其来. 公路交通科技. 2007(05)
[9]温度对家用空调器制冷性能的影响[J]. 江燕涛. 流体机械. 2006(07)
[10]道路沥青老化动力学的研究——以软化点为参数建立沥青老化动力学模型[J]. 丛玉凤,廖克俭,翟玉春. 石油炼制与化工. 2005(05)
博士论文
[1]排水沥青混合料细观结构及排水特性研究[D]. 肖鑫.华南理工大学 2014
硕士论文
[1]西安绕城高速公路沥青路面夏季降温技术研究[D]. 黄俊.长安大学 2011
[2]建筑外墙面热辐射性能对室外温度场的影响[D]. 区燕琼.华南理工大学 2010
[3]城市道路保水降温路面材料的开发与研究[D]. 郑晓卫.重庆交通大学 2009
[4]沥青路面光热效应机理及热反射涂层技术研究[D]. 梁满杰.哈尔滨工业大学 2006
本文编号：3577587
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