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沥青路面燃气红外辐射加热器研究
| 论文题名： | 沥青路面燃气红外辐射加热器研究 |
| 关键词： | 沥青路面;养护工艺;红外辐射加热器;模拟试验台架;红外光谱 |
| 摘要： | 就地热再生是一种快速、经济、环保的沥青路面养护工艺，其中加热器是就地热再生工艺过程中的关键设备。目前，常用的加热器有四种：火焰加热器、热风循环加热器、微波加热器以及燃气红外辐射加热器。相比前三种，燃气红外辐射加热器在沥青路面养护中使用时间不长，还需要对加热器结构、红外光谱匹配以及加热方式等方面加深认识。鉴于这样的背景，对燃气红外辐射加热器进行深入研究，具有一定理论和实用指导意义。 本文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）”、中央高校基本科研资金项目（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）”。首先基于红外辐射加热机理，分析研究了红外辐射加热沥青路面的升温机理，并利用光谱仪检测了沥青路面混合料中各成分红外辐射光谱，分析了各成分的红外辐射吸收特性，来确定加热器辐射源的温度。然后，基于多孔介质燃烧机理，从燃烧方式、红外辐射材料以及预混室结构等方面进行了对比分析，选择了加热器的结构类型，并对其端部进行了理论计算。分析研究了影响燃气红外辐射加热器辐射源辐射强度的主要因素，并设计了加热系统和燃烧安全控制系统。最后，为方便开展加热器的试验研究，设计了沥青路面加热模拟试验台架及测试系统。基于模拟试验台架，分别进行了不同距离加热试验、加热均匀性试验（加热器表面均匀性试验和沥青路面加热均匀性试验）以及沥青路面间隙式加热模拟试验，并对试验数据进行了分析。 研究结果表明，基于沥青路面混合料的红外光谱吸收特性，分析出了沥青路面宜适合采用“非匹配”加热原理，可实现内外加热；并根据试验现象及结果，得出了沥青路面的合理加热温度范围160～180℃。相关试验表明，研究对象加热器辐射源表面温度呈现一种中间区域偏高且相对均匀，四周边缘偏低的现象，出现这种现象主要由于预混室内部分流结构不合理造成的，为进一步优化加热器结构提供了指向。同时，对比分析了两种间歇式加热的方式，由于间隙时沥青路面温度不同，造成机组配置存在很大差异，为实际施工加热机组的配置提供了参考。 |
| 作者： | 岳珂 |
| 专业： | 机械工程 |
| 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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