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基于电磁热耦合理论的5.8GHz微波道路除冰温度场仿真研究
| 论文题名： | 基于电磁热耦合理论的5.8GHz微波道路除冰温度场仿真研究 |
| 关键词： | 微波除冰时间;道路除冰;温度场仿真 |
| 摘要： | 冬季冰雪导致路面摩擦系数较其他季节明显降低，从而使车辆行驶、制动困难，交通事故率明显增加，给人民生活和国民经济带来重大损失。有效清除道路积冰，尤其是高速公路、桥梁、机场等重要设施除冰，一直是世界上地处高纬地区国家比较关注的问题。 将微波加热引入道路除冰技术里，利用微波加热的特点，长安大学与美的联合实验室、长安大学机械工程博士后流动站、美的集团博士后流动工作站一起对微波除冰技术进行相关实验研究，取得了一些成果，因此，对5.8GHz微波道路除冰的研究具有重要的意义。 概述了热融法加热及微波加热的运用现状和发展概况，对比5.8GHz微波与传统的热融法加热及2.45GHz微波得出其具有的优势，5.8GHz微波加热沥青混凝土深度约为2.45GHz微波的42％，功率损耗密度为2.45GHz微波的3-4倍。根据微波除冰的三维电磁热方程建立5.8GHz微波除冰电磁场及温度场模型，利用CST微波工作室及ANSYS有限元分析软件进行环境温度－10℃，冰层厚度50mm条件下5.8GHz微波除冰电磁场及温度场地仿真，得出微波除冰的时间为30s左右，较2.45GHz微波的除冰时间缩短3-4倍。并现场测试该除冰模型的加热除冰时间，试验表明仿真结果基本符合实际情况。 最后，研究不同影响因素对5.8GHz微波道路除冰时间的影响，冰层厚度对微波除冰时间的影响较小，而不同环境温度下微波除冰的时间差异较大，沥青混凝土路面的除冰时间约为水泥混凝土路面的3-4倍。对5.8GHz微波除冰实用性进行分析，提出了提高微波除冰效率的措施。 |
| 作者： | 徐效亮 |
| 专业： | 机械电子工程 |
| 导师： | 焦生杰 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长安大学 |
| 学位年度： | 2009 |
| 正文语种： | 中文 |
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