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沥青路面加热过程中的传热分析与试验研究
| 论文题名： | 沥青路面加热过程中的传热分析与试验研究 |
| 关键词： | 沥青路面;路面翻修;再生技术;传热分析 |
| 摘要： | 就地热再生技术是一种经济、高效、快速、环保的沥青路面养护维修技术，沥青路面加热是其关键环节之一，一般要求沥青路面路表加热温度不超过180℃，再生深度（4~5cm）处温度不低于100℃。路表加热温度过高会使沥青路面老化甚至焦化且增大热能损失，加热温度过低会使再生深度处温升速度下降，从而延长加热时间。虽然就地热再生技术已得到广泛应用，但对加热机的加热功率与再生路面温升特性之间的匹配关系仍缺乏较深入的研究，需分析沥青路面在不同工况下加热的传热特性，更好地解决路面再生温度的控制问题，才能实现高效节能加热。 本研究依托于国家自然科学基金项目“基于光谱分析法的沥青路面红外连续加热过程传热机理研究（51408046）”，中央高校基本科研业务自助项目（自然科学类）“沥青路面就地热再生系列加热方式传热机理研究（310825152011）”以及江苏省企业创新项目“沥青路面高效环保智能化就地热再生施工机组的研发及产业化（BA2013126）”，结合沥青路面结构形式，基于传热学原理及假设，建立了沥青路面传热模型，推导出了沥青路面传热方程，根据传热方程和边界条件分析出了沥青路面加热过程中影响传热效率的主要因素。采用有限差分法对传热方程进行了求解，利用MATLAB编写了有限差分程序，通过沥青路面模拟加热试验的方法，验证了数值模拟计算传热过程的可行性。基于数值模拟计算的可行性，分析了传统沥青路面加热工艺的加热传热过程，针对传统加热工艺存在的不足，提出了一种连续变功率的加热方式，研究了沥青路面连续变功率加热过程中以不同传热效率影响因素为变量时加热功率与温升特性之间的关系。通过数值模拟分析得出，连续变功率加热能使沥青路面表面达到设定温度并保持恒定，在施工过程中加热机的加热功率应根据施工速度、材料特性和环境因素及时控制调整，为设计加热机、控制加热温度和施工加热速度提供了一定的理论参考。 |
| 作者： | 张珲 |
| 专业： | 机械电子工程 |
| 导师： | 顾海荣 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长安大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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