【摘要】：瀝青就地熱再生作為一種優(yōu)良的路面養(yǎng)護技術而廣泛受到公路養(yǎng)護行業(yè)的關注,該技術具有經(jīng)濟、環(huán)保、高效等優(yōu)點,可就地加熱、銑刨5cm范圍內舊瀝青路面,并重新進行攤鋪壓實。就地熱再生熱風循環(huán)加熱主要借助從加熱機噴嘴噴出具有一定速度的高溫煙氣與路面進行對流換熱來達到加熱目的,但對熱風流體在作業(yè)時產生的速度場和溫度場以及噴嘴之間的排列方式缺乏一定的研究。論文首先以傳熱學為理論基礎,介紹了熱風循環(huán)加熱原理,建立了瀝青路面內部熱能傳輸模型,推導并求解了瀝青路面內部熱能傳輸方程。根據(jù)現(xiàn)有加熱器設備,建立單圓孔噴嘴下的熱風加熱瀝青路面的流固耦合模型,借助Fluent軟件進行了持續(xù)式與間歇式加熱工況下的仿真模擬。根據(jù)加熱機到瀝青路面間加熱間隙的不同,建立了單圓孔噴嘴熱風加熱間隙模型,并借助Fluent軟件對其進行仿真,對不同間隙對熱風的溫度場進行了分析研究。然后為了定性地研究噴嘴不同排列方式對加熱效果的影響,引入了噴嘴的相對面積,提出了矩形、三角形、菱形三種噴嘴排列方式,通過理論計算得出:矩形、三角形排列的對流換熱系數(shù)值較大,菱形排列的較小。然后建立噴嘴在矩形、三角形排列下加熱路面試件的流固耦合模型,通過Fluent軟件進行仿真,對這兩種排列方式加熱效果以及噴嘴之間溫度場之間的相互影響進行了研究。最后搭建熱風加熱試驗臺,對路面試件的表面溫度場及熱流密度進行了測試。研究結果表明,間歇式加熱比持續(xù)式加熱更能滿足實際作業(yè)中的加熱要求,隨著加熱間隙的增大,熱風流體的溫度場也會產生相應的變化。噴嘴在多孔排列情況下,相鄰熱風射流會對彼此之間的溫度場及速度場產生干擾,從而影響加熱效果。相關試驗結果表明,單圓孔噴嘴所產生的熱風射流加熱具有不均勻性,輸送至試件表面的熱流密度實測值與仿真數(shù)值接近,驗證了仿真的正確性,為實際施工提供了一定的參考。
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第二章 瀝青路面熱風加熱過程中路面內部熱能傳輸規(guī)律第二章 瀝青路面熱風加熱過程中路面內部熱能傳輸規(guī)律本文以傳熱學中的對流換熱理論為基礎來研究分析在熱風加熱下瀝青路面內部熱能傳輸規(guī)律。本章先從介紹熱風加熱器的工作原理入手，闡述了熱風加熱器與瀝青路面間傳熱機理，最后建立瀝青路面內部傳熱模型并對其進行求解。2.1 瀝青路面熱風循環(huán)加熱原理瀝青路面熱風循環(huán)加熱裝置的結構主要由循環(huán)風機、燃燒器、溫度控制器、加熱器、溫度傳感器等組成。其裝置結構與加熱原理如圖 2.1 所示。

圖 2.2 對流換熱的分類流體與固體壁面之間的熱量傳遞過程較為復雜，主要借助牛頓冷卻定律來計算兩的換熱量，即( )w f hAT T（2.( )f w hAT T（2.2中： ——固體壁面與流體之間的換熱量，J；A——傳熱面積，m2；h——對流換熱系數(shù)，W/(m2·K)；sT ——固體表面的溫度，K；fT ——流體溫度，K。公式（2.1）與（2.2）皆為牛頓冷卻公式，雖然二者形式上較為相近，，但在物理
【學位授予單位】：長安大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：U418.6

【參考文獻】

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本文編號：2639348