本文關(guān)鍵詞：基于電磁熱耦合理論的5.8GHz微波道路除冰溫度場仿真研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】： 冬季冰雪導(dǎo)致路面摩擦系數(shù)較其他季節(jié)明顯降低,從而使車輛行駛、制動困難,交通事故率明顯增加,給人民生活和國民經(jīng)濟(jì)帶來重大損失。有效清除道路積冰,尤其是高速公路、橋梁、機場等重要設(shè)施除冰,一直是世界上地處高緯地區(qū)國家比較關(guān)注的問題。 將微波加熱引入道路除冰技術(shù)里,利用微波加熱的特點,長安大學(xué)與美的聯(lián)合實驗室、長安大學(xué)機械工程博士后流動站、美的集團(tuán)博士后流動工作站一起對微波除冰技術(shù)進(jìn)行相關(guān)實驗研究,取得了一些成果,因此,對5.8GHz微波道路除冰的研究具有重要的意義。 概述了熱融法加熱及微波加熱的運用現(xiàn)狀和發(fā)展概況,對比5.8GHz微波與傳統(tǒng)的熱融法加熱及2.45GHz微波得出其具有的優(yōu)勢,5.8GHz微波加熱瀝青混凝土深度約為2.45GHz微波的42%,功率損耗密度為2.45GHz微波的3-4倍。根據(jù)微波除冰的三維電磁熱方程建立5.8GHz微波除冰電磁場及溫度場模型,利用CST微波工作室及ANSYS有限元分析軟件進(jìn)行環(huán)境溫度-10℃,冰層厚度50mm條件下5.8GHz微波除冰電磁場及溫度場地仿真,得出微波除冰的時間為30s左右,較2.45GHz微波的除冰時間縮短3-4倍。并現(xiàn)場測試該除冰模型的加熱除冰時間,試驗表明仿真結(jié)果基本符合實際情況。 最后,研究不同影響因素對5.8GHz微波道路除冰時間的影響,冰層厚度對微波除冰時間的影響較小,而不同環(huán)境溫度下微波除冰的時間差異較大,瀝青混凝土路面的除冰時間約為水泥混凝土路面的3-4倍。對5.8GHz微波除冰實用性進(jìn)行分析,提出了提高微波除冰效率的措施。
【關(guān)鍵詞】：道路 微波除冰 5.8GHz微波 除冰時間
【學(xué)位授予單位】：長安大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2009
【分類號】：U418.41
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第一章 緒論9-17
• 1.1 研究背景9-13
• 1.1.1 道路除冰方法分類9-11
• 1.1.2 5.8GHz微波用于道路除冰的提出11-13
• 1.2 道路微波除冰國內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-16
• 1.2.1 國外對微波除冰的研究現(xiàn)狀13-14
• 1.2.2 國內(nèi)道路微波除冰研究14-16
• 1.3 研究的問題及技術(shù)路線16-17
• 第二章 微波加熱理論基礎(chǔ)及5.8GHz微波除冰仿真模型研究17-34
• 2.1 微波加熱理論基礎(chǔ)及道路除冰模型創(chuàng)建的思路17-23
• 2.1.1 微波加熱原理17-18
• 2.1.2 微波加熱特點18-19
• 2.1.3 道路冰雪的類型19
• 2.1.4 5.8GHz微波道路除冰原理及優(yōu)勢19-21
• 2.1.5 5.8GHz微波道路除冰仿真模型創(chuàng)建的思路21-23
• 2.2 微波道路除冰的三維電磁熱方程23-28
• 2.2.1 微波道路除冰的三維電磁場方程23-25
• 2.2.2 微波道路除冰介質(zhì)內(nèi)的三維電磁一熱傳導(dǎo)方程25-27
• 2.2.3 5.8GHz微波除冰的熱邊界條件27-28
• 2.3 5.8GHz微波除冰CST電磁場仿真模型的建立28-29
• 2.4 5.8GHz微波除冰兩關(guān)鍵因素控制的 CST仿真29-33
• 2.4.1 5.8GHz微波加熱瀝青混凝土深度的 CST仿真29-30
• 2.4.2 5.8GHz微波除冰波導(dǎo)口距路面最佳高度控制的 CST仿真30-33
• 2.5 5.8GHz微波除冰 ANSYS熱仿真模型的建立33-34
• 第三章 5.8GHz微波除冰熱仿真及實驗研究34-42
• 3.1 5.8GHz微波除冰 ANSYS熱仿真假設(shè)及參數(shù)設(shè)定34-36
• 3.1.1 仿真假設(shè)34
• 3.1.2 初始條件34
• 3.1.3 參數(shù)設(shè)定34-35
• 3.1.4 網(wǎng)格劃分35-36
• 3.2 5.8GHz微波除冰熱仿真結(jié)果36-40
• 3.2.1 溫度場路徑分析37-38
• 3.2.2 除冰特征點時間歷程分析38-39
• 3.2.3 仿真結(jié)論39-40
• 3.3 5.8GHz微波除冰試驗研究40-42
• 3.3.1 試驗設(shè)備及方案40-41
• 3.3.2 微波除冰試驗結(jié)果及數(shù)據(jù)41
• 3.3.3 微波除冰試驗分析41-42
• 第四章 不同因素對道路微波除冰時間的影響42-67
• 4.1 冰層厚度對微波除冰時間的影響42-46
• 4.1.1 5.8GHz在冰層厚度不同時的溫度場仿真結(jié)果42-46
• 4.1.2 不同冰厚厚度除冰試驗研究46
• 4.2 環(huán)境溫度對微波除冰時間的影響46-53
• 4.2.1 環(huán)境溫度不同時微波除冰溫度場仿真結(jié)果47-52
• 4.2.2 不同環(huán)境溫度除冰試驗研究52-53
• 4.3 路面材料對微波除冰時間的影響53-56
• 4.3.1 路面材料的介質(zhì)特性常數(shù)的確定53-54
• 4.3.2 瀝青混凝土和水泥混凝土路面除冰仿真研究54-55
• 4.3.3 瀝青混凝土和水泥混凝土路面除冰試驗研究55-56
• 4.4 5.8GHz微波道路除冰可行性分析56-57
• 4.5 5.8GHz微波除冰效率提升措施57-67
• 4.5.1 提高磁控管輸出功率58-61
• 4.5.2 減少波導(dǎo)口距瀝青路面的高度61-63
• 4.5.3 改進(jìn)波導(dǎo)陣列結(jié)構(gòu)實驗研究63-67
• 第五章 結(jié)論與展望67-69
• 5.1 5.8GHz微波道路除冰結(jié)論67-68
• 5.2 有待進(jìn)一步解決的問題68-69
• 參考文獻(xiàn)69-73
• 致謝73

【引證文獻(xiàn)】

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 賈彬;混凝土高溫靜動力學(xué)特性研究[D];重慶大學(xué);2011年

2 齊麗君;輸電線路激光除冰的理論與實驗研究[D];華中科技大學(xué);2012年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 汪仁波;微波路面除冰設(shè)備加熱均勻性的研究[D];電子科技大學(xué);2010年

2 斯丹燕;多源微波加熱中若干關(guān)鍵問題的分析[D];華東師范大學(xué);2012年

3 劉勇鋒;嵌入式平臺的熱分析與熱優(yōu)化設(shè)計[D];中北大學(xué);2012年

  本文關(guān)鍵詞：基于電磁熱耦合理論的5.8GHz微波道路除冰溫度場仿真研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：270428