本文選題：太陽能集熱　切入點(diǎn)：瀝青路面　出處：《武漢理工大學(xué)》2015年博士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：瀝青路面太陽能集熱技術(shù)對(duì)于道路的可持續(xù)發(fā)展、新能源的開發(fā)利用以及城市熱島效應(yīng)的改善具有積極的意義,已成為國內(nèi)外該領(lǐng)域?qū)W者的研究熱點(diǎn),目前主要側(cè)重于探究路面功能層集熱性能的影響因素及提高其集熱效率的方法,但是涉及該新型路面的服役性能及集熱性能時(shí)效性的研究較少,極大地限制了該技術(shù)在工程上的推廣應(yīng)用。針對(duì)太陽能集熱瀝青路面材料服役性能與集熱性能時(shí)效性開展研究,通過室內(nèi)老化試驗(yàn)和水溫耦合沖擊試驗(yàn),研究了太陽能集熱用瀝青路面材料的服役性能;以換熱管道與瀝青混凝土的接觸界面為切入點(diǎn),利用中心拔出試驗(yàn)研究了管道與混凝土的粘結(jié)性能,并通過室內(nèi)路用性能試驗(yàn)方法揭示了換熱管道對(duì)瀝青混凝土性能的影響機(jī)制;從材料性能和服役條件出發(fā),研究了瀝青、集料、填料對(duì)瀝青路面材料熱物參數(shù)的影響,揭示了不同溫度、不同濕度、不同老化方式和水溫耦合沖擊作用下路面材料熱物性能的演變規(guī)律;通過建立瀝青路面太陽能集熱過程模型,研究了服役期間瀝青路面功能層集熱性能變化對(duì)路面集熱功能時(shí)效性的影響。取得的主要成果如下:(1)采用石墨部分替代礦粉制備出導(dǎo)熱性能較好的瀝青混凝土,研究發(fā)現(xiàn)石墨能夠改善瀝青路面材料的高溫性能、疲勞性能和抗老化性能,但同時(shí)會(huì)削弱其抵抗水溫耦合沖擊的能力。通過控制導(dǎo)熱瀝青混凝土的初始空隙率(4.0%~4.5%)和石墨摻量(占礦粉質(zhì)量分?jǐn)?shù)30%),可以降低石墨對(duì)瀝青混凝土抗水溫耦合沖擊性能的不利影響;(2)換熱管道和瀝青混凝土的粘結(jié)強(qiáng)度與二者之間的粘結(jié)長度有關(guān),且隨著凍融循環(huán)次數(shù)的增加而降低,采用常用的路面粘結(jié)材料(改性乳化瀝青或環(huán)氧瀝青)處理管道表面能夠顯著提高管道-混凝土的粘結(jié)性能;(3)與普通瀝青混凝土相比,在相同試驗(yàn)條件下埋管瀝青混凝土的動(dòng)穩(wěn)定度和疲勞壽命分別下降了26.4%和50.8%,彎曲勁度模量增加了58.5%,表明管道會(huì)降低瀝青混凝土的路用性能。但綜合考慮實(shí)際應(yīng)用過程中的降溫和加熱效果,太陽能集熱瀝青路面能夠在更為適宜的溫度區(qū)間內(nèi)服役,因而在使用過程中其高低溫性能要優(yōu)于普通瀝青路面。采用粘結(jié)材料處理管道-混凝土界面也有利于提高埋管瀝青混凝土的疲勞性能;(4)瀝青混凝土的熱物參數(shù)與原材料的熱物性及其體積分?jǐn)?shù)有關(guān),其中高導(dǎo)熱填料和集料能顯著提高路面材料的導(dǎo)熱性能。在確定原材料組成的情況下,溫度、濕度、老化以及水溫耦合沖擊等因素均會(huì)對(duì)瀝青混凝土的熱物性能造成影響,其中以水溫耦合沖擊的影響最為顯著。在服役期間不同因素對(duì)瀝青路面太陽能集熱性能的影響,可以轉(zhuǎn)化為路面材料熱物參數(shù)變化對(duì)集熱效率的影響來進(jìn)行評(píng)價(jià)。(5)考慮在使用過程中服役因素(水溫耦合沖擊)對(duì)太陽能集熱瀝青路面材料熱物參數(shù)的影響,對(duì)比分析新鋪瀝青路面和在役瀝青路面在相同氣候條件和工況下的集熱性能。研究發(fā)現(xiàn),新舊瀝青路面集熱性能的差異不大,在役瀝青路面的出水溫度約增加1oC左右,集熱效率的增幅在2%以內(nèi)(對(duì)應(yīng)的管長為63.2m),表明瀝青路面在服役期間能夠保持穩(wěn)定的集熱性能。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：武漢理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：U414;TK519

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 楊波;譚章祿;;世界主要國家能源消費(fèi)發(fā)展趨勢(shì)研究及其對(duì)中國能源政策的啟示[J];科技管理研究;2014年03期

2 李海濤;DeeksAJ;蘇小卒;;鋼筋受壓黏結(jié)滑移模型[J];中南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2011年11期

3 黃勇;高青;劉研;張磊;;不同吸熱特征路面溫變特性實(shí)驗(yàn)研究[J];太陽能學(xué)報(bào);2011年06期

4 王寶群;姚強(qiáng);宋薔;林汝謀;;太陽能光伏/光熱集熱器設(shè)計(jì)與性能研究[J];燃?xì)廨啓C(jī)技術(shù);2009年01期

5 陳穎健;孟浩;;太陽能利用技術(shù)研究的最新進(jìn)展[J];高技術(shù)通訊;2008年12期

6 陳云勇;尹凌;;瀝青路面早期病害影響因素分析[J];公路交通技術(shù);2008年S2期

7 李好新;索智;王培銘;;不同空隙率瀝青混合料的形變及破壞[J];建筑材料學(xué)報(bào);2008年03期

8 江澤民;;對(duì)中國能源問題的思考[J];上海交通大學(xué)學(xué)報(bào);2008年03期

9 王家主;吳少鵬;;瀝青路面車轍影響因素的研究[J];武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào)(交通科學(xué)與工程版);2006年03期

10 張書紅,王子軍,李銳;國產(chǎn)重交通道路瀝青抗老化性能研究[J];石油瀝青;2003年02期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 謝飛;關(guān)于太陽能電熱綜合利用中若干關(guān)鍵問題的研究[D];上海大學(xué);2013年

2 孫長軍;結(jié)構(gòu)自診斷瀝青路面材料特性及其工程應(yīng)用[D];武漢理工大學(xué);2013年

3 馮振剛;紫外光吸收劑對(duì)瀝青性能的影響及其作用機(jī)理研究[D];武漢理工大學(xué);2013年

4 王金山;超分子結(jié)構(gòu)LDHs材料耐老化路用瀝青流變特性研究[D];武漢理工大學(xué);2012年

5 王剛;太陽能利用中的熱物理基礎(chǔ)理論及實(shí)驗(yàn)研究[D];中國科學(xué)技術(shù)大學(xué);2012年

6 陳明宇;導(dǎo)熱瀝青混凝土路面太陽能集熱及融雪化冰研究[D];武漢理工大學(xué);2012年

7 朱煥來;松遼盆地北部沉積盆地型地?zé)豳Y源研究[D];東北石油大學(xué);2011年

8 黃勇;路面融雪化冰及太陽輻射吸熱研究[D];吉林大學(xué);2010年

9 劉研;道路固體結(jié)構(gòu)集熱蓄能過程分析及其傳熱研究[D];吉林大學(xué);2010年

10 王虹;基于融雪化冰的傳導(dǎo)瀝青路面優(yōu)化設(shè)計(jì)及粘彈性響應(yīng)分析[D];武漢理工大學(xué);2010年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 王亮亮;太陽能熱水器、集熱器熱性能測(cè)試系統(tǒng)設(shè)計(jì)及應(yīng)用[D];揚(yáng)州大學(xué);2012年

2 萬路;相變控溫瀝青混凝土的制備與性能研究[D];武漢理工大學(xué);2012年

3 鄒玲;瀝青混合料熱物性參數(shù)研究[D];長安大學(xué);2011年

4 張園;多相復(fù)合導(dǎo)電瀝青混凝土的制備與性能研究[D];武漢理工大學(xué);2010年

5 黃旭;高性能花崗巖瀝青混凝土的制備與應(yīng)用研究[D];武漢理工大學(xué);2010年

6 陳明宇;瀝青路面太陽能集熱性能研究[D];武漢理工大學(xué);2010年

7 尹忠莉;太陽能光伏聲屏障的研究[D];武漢紡織大學(xué);2010年

8 祁峰;采用蠕變?cè)囼?yàn)評(píng)價(jià)瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性研究[D];長安大學(xué);2009年

9 王金剛;無機(jī)微粉改性瀝青制備及其改性機(jī)理研究[D];武漢理工大學(xué);2009年

10 馬莉殟;道路瀝青的老化動(dòng)力學(xué)研究[D];武漢理工大學(xué);2008年

，

本文編號(hào)：1590920