原文传递
基于内置电加热方式的路面表面物理除冰雪技术研究
| 论文题名： | 基于内置电加热方式的路面表面物理除冰雪技术研究 |
| 关键词： | 路面除冰雪;内置电加热系统;有限元分析;路面性能 |
| 摘要： | 路面积雪结冰一直是影响道路畅通和行车安全的重要问题,随着气候不断恶化,不仅北方面临着严重的除冰雪问题,南方局部地区也开始出现冬季除冰雪问题。因此,及时有效的除去路面冰雪对于行车安全有着十分重要的意义,目前国内外关于路面除冰雪技术的研究主要集中于化学和机械除冰雪技术方面,而内置的电加热方式除冰雪技术尚处于研究阶段,为此,本文将通过理论分析、室内试验和现场试验对内置式电加热路面表面除冰雪技术进行研究。 1.本文首先结合热力学基本原理,通过了建立路面加热电缆融雪化冰系统传热过程的数学模型,确定了模型的基本参数、初始条件和边界条件,根据数学模型分析结果确定了加热电缆的布置间距和埋设深度。 2.利用有限元软件ANSYS建立数值分析模型,分别对沥青混凝土和混凝土路面布设加热电缆除冰雪的加热功率、环境温度和环境风速等参数进行了系统分析,给出了不同阶段的路面温度场变化及融雪情况,然后通过有限元模型分析了考虑钢筋网和加热筋带协同作用时的路面表面温度变化情况,发现由于钢筋网的存在,将会提高加热筋带的加热效果。 3.为了检验置入加热筋带后沥青路面和水泥路面性能能否满足路用性能要求,从温度场、加热筋带的握裹能力、高温稳定性、疲劳性能等几个方面进行了室内试验验证分析,为内置电加热的路表面除冰雪系统的设计、施工及运行提供必要的理论基础。 4.在京珠高速云岩服务区附近,修筑了沥青路面和水泥路面实验路,证明试验路的修筑方案和工艺是可行的,电加热系统经过1个冬天的运行表明达到了预期的设计目标,试验路路面均未发生结冰,加热系统的运行成本较低,具有显著的社会经济效益。 |
| 作者： | 许庚 |
| 专业： | 交通运输工程 |
| 导师： | 侯相琛 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工业大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
检索历史
应用推荐
