為解決冬季道路積雪結(jié)冰問(wèn)題,將碳纖維發(fā)熱電纜內(nèi)置于瀝青路面,利用碳纖維發(fā)熱電纜熱轉(zhuǎn)化效率高、節(jié)能環(huán)保、使用壽命長(zhǎng)等特點(diǎn),對(duì)路面進(jìn)行加熱。通過(guò)試驗(yàn)研究及有限元分析,對(duì)內(nèi)置碳纖維發(fā)熱電纜融雪瀝青路面進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。利用深度學(xué)習(xí)及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),對(duì)路面積雪狀態(tài)進(jìn)行識(shí)別,實(shí)現(xiàn)智能控制內(nèi)置碳纖維加熱電纜融雪路面。本文主要工作如下。（1）制作300×300×100mm的內(nèi)置碳纖維發(fā)熱電纜的瀝青混凝土試塊,研究不同環(huán)境溫度,鋪設(shè)間距,加熱功率等對(duì)融雪效果的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明,電纜間距越小,試塊溫升越快,表面溫度越高。固定加熱功率時(shí),表面溫度隨時(shí)間呈非線性增長(zhǎng)規(guī)律并逐漸趨于穩(wěn)定,初始環(huán)境溫度只影響瀝青混凝土試件的初始表面溫度,對(duì)瀝青混凝土試件的升溫速率影響不大。在碳纖維發(fā)熱電纜下涂刷保溫隔熱材料能夠有效控制熱量向下傳播。可通過(guò)在瀝青混合料中摻加石墨等混合料,大幅提高瀝青混凝土的傳熱能力,縮短加熱時(shí)間。（2）基于內(nèi)置碳纖維發(fā)熱電纜融雪試驗(yàn),建立了內(nèi)置碳纖維發(fā)熱電纜路面有限元模型,分析碳纖維發(fā)熱電纜對(duì)路面溫度場(chǎng)的影響,得出融雪路面表面溫度、鋪裝功率、環(huán)境溫度之間的理論公式。為碳纖維發(fā)熱電纜融雪路面的設(shè)計(jì)提供理論... 

【文章來(lái)源】：河北工程大學(xué)河北省

【文章頁(yè)數(shù)】：66 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

碳纖維發(fā)熱電纜外觀Fig.3-1Carbonfiberheatingcableappearance

(e) (f)圖 3-3 試件制作過(guò)程Fig.3-3 Specimen making process3.1.3 試驗(yàn)設(shè)備試驗(yàn)所用設(shè)備有低溫試驗(yàn)箱、直流電檢測(cè)儀、功率控制開(kāi)關(guān)、FLUCK 紅外熱成像儀。使用熱紅外圖象處理軟件為 SmartView，對(duì)試驗(yàn)過(guò)程中拍攝的瀝青混凝土試件表面熱紅外圖像進(jìn)行處理，得到內(nèi)置碳纖維發(fā)熱電纜瀝青混凝土試件表面平均溫度以及表面溫度場(chǎng)，繪制瀝青混凝土試件溫度-時(shí)間升溫曲線，對(duì)瀝青混凝土試件表面溫度情況進(jìn)行分析。3.1.4 試驗(yàn)步驟為研究?jī)?nèi)置碳纖維發(fā)熱電纜路面融雪性能，設(shè)計(jì)不同試驗(yàn)方案，研究?jī)?nèi)置碳纖維發(fā)熱電纜融雪可行性，分析環(huán)境溫度、間距大小、保溫層的設(shè)置、摻加摻合料對(duì)內(nèi)置碳纖維發(fā)熱電纜融雪性能的影響。

(b) T3 試件紅外熱像圖圖 3-4 T2 試件加熱 2、4、6 小時(shí)后的紅外熱像圖Fig.3-4 Infrared thermogram of specimen T2 after heating for 2, 4 and 6 hours圖 3-5 為不同間距的試件的溫度-時(shí)間曲線圖，由圖可知，環(huán)境溫度為-5℃時(shí)試件 T1、T2、T3 表面初始溫度為-8℃，環(huán)境溫度為-10℃時(shí)試件 T1、T2、T3 表面初始溫度場(chǎng)為-20℃。這是由于試件放置于低溫試驗(yàn)箱的底部，因此試件溫度低于試驗(yàn)箱設(shè)置溫度。-10-5051015202530溫度/℃T1（-5℃，未布設(shè)）T2（-5℃，50mm）T3（-5℃，100mm）T1（-10℃，未布設(shè)）T2（-10℃，50mm）T3（-10℃，100mm）

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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