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基于流体加热的道路融雪理论与实验研究
| 论文题名： | 基于流体加热的道路融雪理论与实验研究 |
| 关键词： | 冬季道路;道路融雪化冰;融雪机理;热负荷模型;加热管 |
| 摘要： | 冬季道路因积雪结冰所造成的安全隐患，一直困扰着人们的出行。随着时代的发展，科学的进步，人们开发出不同类型的道路融雪化冰的方法。本文正是在这一背景下，结合本专业的特点--开发研究可再生能源并拓宽其在实际应用中的范围，提出了利用浅层地热能结合以成熟的地源热泵技术，来提供热流体以加热路面的方法，使其既能快速有效的融化道路积雪，同时又不致对环境造成负面影响。鉴于此，本文对基于流体加热方法的道路融雪技术展开了一系列的理论与实验研究。概括起来，本文的主要研究内容包括以下几个方面： 1)道路融雪机理及热负荷模型的研究通过对雪的物理特性的分析，得出了雪在融化过程中所表现出来的一些特殊的性质。由雪的传热传质方程，引出了道路融雪过程中很重要的一环--融雪热负荷模型。通过对三种融雪热负荷模型的分析，得出一般性结论，便于今后更深入的研究。 2)道路融雪系统传热过程研究结合经典传热学理论，对埋有加热管的道路内部及其表面的温度分布及变化进行研究。通过建立热量传递的二维数学模型，分析其在不同工况条件下道路内部及表面温度分布的特性及规律。为今后的设计提供一定的理论依据。 3)道路融雪实验研究通过建立一个小型的道路系统，研究在不同的外部环境的影响作用下，水泥混凝土道路表面的温度变化情况，以及冰和雪在加热路面作用下表现出来的一些特性。通过实验发现，在冰和雪的融化过程中，大致可分为温度平稳上升、整体平稳融化直至加速融化这三个阶段。此外，借助小型实验系统，获得了在不同气象条件下路面融雪化冰的一般规律。 |
| 作者： | 沈亮 |
| 专业： | 热能工程 |
| 导师： | 赵军 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 天津大学 |
| 学位年度： | 2007 |
| 正文语种： | 中文 |
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