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原文传递太阳能环保型融雪新技术的开发

论文题名：	太阳能环保型融雪新技术的开发
关键词：	太阳能环保型融雪技术;融雪剂;有限差分法;数值求解;路面腐蚀
摘要：	目前冬季广泛采用的除雪方法是融雪剂融雪，然而融雪剂多采用氯盐融雪剂，不仅对混凝土路面、城市基础设施及交通工具造成腐蚀进而减少了建筑物和车辆的使用年限，而且融雪剂随雪水渗入土壤，增大了土壤的盐碱度，造成植物死亡，并且含盐雪水向河流或湖泊水域排放后，污染水体，使鱼类和水生植物受到影响，破坏城市的生态环境。而目前众多种除雪方法，都具有一定的局限性，因此迫切需要寻求一种新型的融雪方法。因此寻求新的融雪方法具有非常重要的意义。　　太阳能作为一种取之不尽用之不竭的清洁能源对我国节能减排工作具有重要意义。本文的研究是在对传统融雪方式，特别是目前广泛应用的融雪剂融雪方式对生态环境造成巨大污染，对路面和车辆等造成严重腐蚀带来巨大经济损失和安全隐患进行反思的基础上，结合太阳能这一种新型的清洁型能源，提出太阳能环保型融雪方式以达到节能环保的目的。本文的主要工作如下：　　（1）分析目前广泛应用的融雪剂形式和种类，针对融雪剂融雪进行了环境分析，提出了清洁环保的太阳能融雪技术，分析了该技术的优势所在。　　（2）介绍太阳能融雪技术的原理，阐明新技术在冬季融雪工况下的运行模式。分析研究融雪新技术采用的方式方法有限容积法方法、有限差分法、有限元法。重点介绍节利用有限容积法方法分析融雪热过程的的数学方法，并提出应用MATLAB工具对节点方程求解的数学模型求解方法。　　（3）通过对融雪过程中能量变化以及不同条件下融雪所消耗的能量进行分析探讨，提出了影响融雪质量的几个关键因素，利用传热学理论，针对融雪前、融雪中和融雪后三种工况分别建立了冬季地埋管路面融雪传热的二维稳态数学物理模型，导出结构层内的导热微分方程和定解条件，对其进行数值求解，得出了三种工况下埋管布置、加热流体温度、空气温度和风速对融雪的影响，为工程实际的设计提供参考。　　（4）阐述太阳能环保型融雪新技术的设计中应当注意的问题，如埋管布置，循环热流体的选择以及地下埋管换热器的种类及设计。并对该系统进针对实际路况运行费用进行耗电及污染物排放的分析。提出太阳能环保型融雪新技术的在节能减排方面的发展前景。
作者：	吴雪松
专业：	环境工程
导师：	李晓冬
授予学位：	硕士
授予学位单位：	哈尔滨工业大学
学位年度：	2009
正文语种：	中文