路面灑水降溫效果及影響因素分析
發(fā)布時間：2022-01-09 00:36
道路是影響周圍環(huán)境溫度,加重城市熱島效應的重要因素,降低路面溫度可以緩解城市熱島效應,改善制冷環(huán)境。路面灑水是最易實施且有效的降低路面溫度的方法。本文通過Abaqus軟件建立了瀝青砼路面及水泥砼路面的模型,使用質(zhì)交換準則蒸發(fā)公式對路面灑水降溫進行模擬,同時分析風速,空氣濕度及路面輻射吸收率對灑水降溫的影響。同時自制車轍板及水泥板進行室內(nèi)試驗與模擬結果進行比對。之后使用一天實際氣溫變化條件下模擬路面灑水,分析在不同風速,不同路面輻射吸收率及不同空氣濕度條件下路面降溫效果,找出不同條件下灑水量最少同時能有效控制路面溫度的灑水方案。再以以上結果分析灑水前后路面上方氣溫及周圍建筑溫度的異同及對車輛及室內(nèi)制冷能耗的影響。經(jīng)過模擬分析,得出以下結論:1.灑水后,能夠依附于瀝青路面及水泥路面進行蒸發(fā)降溫的水量存在一個上限。2.質(zhì)交換準則可以較好的模擬路面灑水后溫度變化過程,但是在升溫階段模擬時間要短于實際情況。原因是瀝青路面和水泥路面存在一定細小空隙,造成一定的蒸發(fā)阻力,而模擬中假設蒸發(fā)面為光滑致密的。水泥板的升溫過程更接近模擬,因為水泥板表面比瀝青路面更為致密光滑;3.隨著風速的增大,灑水后路面降...
【文章來源】：華南理工大學廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：105 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
板模型
圖 3-1 板模型.1.1 風速對灑水效果的影響圖 3-2 為不同風速下車轍板灑水后溫度變化模擬，由實驗條件設定模型初始狀態(tài)風速為 w�？梢婋S著風速的增加，降幅增大，降溫時間延長。三段曲線都存在一段降溫的階段，隨后溫度緩慢下降，當蒸發(fā)水量達到 1kg/m2后，溫度迅速回升。當 w=0，溫度從初始溫度 58.5℃迅速下降至 53.9℃，隨后溫度緩慢下降至穩(wěn)定溫度 52.3，擬時間 25 分鐘時溫度開始迅速恢復，在模擬實間 39 分鐘時溫度恢復至 60℃；=2m/s 時，溫度在模擬開始時立即從初始溫度 56℃迅速降低至 46.3℃，隨后降速降穩(wěn)定溫度 39℃，模擬時間 28 分鐘后溫度開始回升，在模擬時間為 100 分鐘時溫度6℃；溫度在模擬開始時立即從初始溫度 53℃降低至 43.5℃，隨后降速降溫至穩(wěn)定 35.8℃，在模擬時間為 43 分鐘，溫度溫度開始回升，在模擬實間 152 分鐘時溫度至 53℃。
圖 3-3 不同輻射吸收率溫度變化模擬.3 不同濕度的影響濕度差是水分蒸發(fā)的動力，而廣東一年四季甚至一天早晚的濕度差異非常大，本文濕度 20%，40%，60%，80%，在風速為 2m/s，輻射吸收率為 0.9 的條件下進行模不同濕度下的灑水溫度變化圖如下。由圖可見，隨著濕度的增加，降溫幅度減少，度為 20%，40%，60%和 80%時，灑水后最低溫度為 38.1℃，39℃，39.4℃及 39.9℃分別為 17.9℃，17℃，16.6℃和 16.1℃；同時，隨著濕度增加，降溫時間隨之延長度為 20%，40%，60%和 80%情況下，降溫時間分別為 34 分鐘，37 分鐘，42 分鐘分鐘。
【參考文獻】：
期刊論文
[1]夏季灑水降溫減緩瀝青混凝土路面車轍發(fā)展的研究[J]. 吳虹,譚樂,褚莉花. 浙江交通職業(yè)技術學院學報. 2015(02)
[2]灑水方式對緩解瀝青混凝土路面高溫車轍損壞的研究[J]. 劉智勇,黃煒. 公路. 2012(07)
[3]表面鋪裝對城市熱島現(xiàn)象的影響[J]. 陳偉嬌,劉娜,陳亞飛,許康,鄭超,劉曉鳴. 建筑科學. 2012(02)
[4]降低瀝青路面溫度的熱反射涂層性能研究[J]. 曹雪娟,唐伯明,朱洪洲. 重慶交通大學學報(自然科學版). 2010(03)
[5]路面材料輻射換熱試驗方法[J]. 汪海年,傅香如,侯忠杰,馬骉. 中外公路. 2009(02)
[6]路面溫度對城市熱島的影響[J]. 楊文娟,顧海榮,單永體. 公路交通科技. 2008(03)
[7]城市居民中暑流行病學特征及其與氣象因子的關系[J]. 何玲玲,陳正洪,李松漢,王瑛,盧明. 暴雨災害. 2007(03)
[8]高速公路瀝青路面高溫車轍的調(diào)查與試驗分析[J]. 黃曉明,范要武,趙永利,閆其來. 公路交通科技. 2007(05)
[9]溫度對家用空調(diào)器制冷性能的影響[J]. 江燕濤. 流體機械. 2006(07)
[10]道路瀝青老化動力學的研究——以軟化點為參數(shù)建立瀝青老化動力學模型[J]. 叢玉鳳,廖克儉,翟玉春. 石油煉制與化工. 2005(05)
博士論文
[1]排水瀝青混合料細觀結構及排水特性研究[D]. 肖鑫.華南理工大學 2014
碩士論文
[1]西安繞城高速公路瀝青路面夏季降溫技術研究[D]. 黃俊.長安大學 2011
[2]建筑外墻面熱輻射性能對室外溫度場的影響[D]. 區(qū)燕瓊.華南理工大學 2010
[3]城市道路保水降溫路面材料的開發(fā)與研究[D]. 鄭曉衛(wèi).重慶交通大學 2009
[4]瀝青路面光熱效應機理及熱反射涂層技術研究[D]. 梁滿杰.哈爾濱工業(yè)大學 2006
本文編號：3577587
【文章來源】：華南理工大學廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：105 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
板模型
圖 3-1 板模型.1.1 風速對灑水效果的影響圖 3-2 為不同風速下車轍板灑水后溫度變化模擬，由實驗條件設定模型初始狀態(tài)風速為 w�？梢婋S著風速的增加，降幅增大，降溫時間延長。三段曲線都存在一段降溫的階段，隨后溫度緩慢下降，當蒸發(fā)水量達到 1kg/m2后，溫度迅速回升。當 w=0，溫度從初始溫度 58.5℃迅速下降至 53.9℃，隨后溫度緩慢下降至穩(wěn)定溫度 52.3，擬時間 25 分鐘時溫度開始迅速恢復，在模擬實間 39 分鐘時溫度恢復至 60℃；=2m/s 時，溫度在模擬開始時立即從初始溫度 56℃迅速降低至 46.3℃，隨后降速降穩(wěn)定溫度 39℃，模擬時間 28 分鐘后溫度開始回升，在模擬時間為 100 分鐘時溫度6℃；溫度在模擬開始時立即從初始溫度 53℃降低至 43.5℃，隨后降速降溫至穩(wěn)定 35.8℃，在模擬時間為 43 分鐘，溫度溫度開始回升，在模擬實間 152 分鐘時溫度至 53℃。
圖 3-3 不同輻射吸收率溫度變化模擬.3 不同濕度的影響濕度差是水分蒸發(fā)的動力，而廣東一年四季甚至一天早晚的濕度差異非常大，本文濕度 20%，40%，60%，80%，在風速為 2m/s，輻射吸收率為 0.9 的條件下進行模不同濕度下的灑水溫度變化圖如下。由圖可見，隨著濕度的增加，降溫幅度減少，度為 20%，40%，60%和 80%時，灑水后最低溫度為 38.1℃，39℃，39.4℃及 39.9℃分別為 17.9℃，17℃，16.6℃和 16.1℃；同時，隨著濕度增加，降溫時間隨之延長度為 20%，40%，60%和 80%情況下，降溫時間分別為 34 分鐘，37 分鐘，42 分鐘分鐘。
【參考文獻】：
期刊論文
[1]夏季灑水降溫減緩瀝青混凝土路面車轍發(fā)展的研究[J]. 吳虹,譚樂,褚莉花. 浙江交通職業(yè)技術學院學報. 2015(02)
[2]灑水方式對緩解瀝青混凝土路面高溫車轍損壞的研究[J]. 劉智勇,黃煒. 公路. 2012(07)
[3]表面鋪裝對城市熱島現(xiàn)象的影響[J]. 陳偉嬌,劉娜,陳亞飛,許康,鄭超,劉曉鳴. 建筑科學. 2012(02)
[4]降低瀝青路面溫度的熱反射涂層性能研究[J]. 曹雪娟,唐伯明,朱洪洲. 重慶交通大學學報(自然科學版). 2010(03)
[5]路面材料輻射換熱試驗方法[J]. 汪海年,傅香如,侯忠杰,馬骉. 中外公路. 2009(02)
[6]路面溫度對城市熱島的影響[J]. 楊文娟,顧海榮,單永體. 公路交通科技. 2008(03)
[7]城市居民中暑流行病學特征及其與氣象因子的關系[J]. 何玲玲,陳正洪,李松漢,王瑛,盧明. 暴雨災害. 2007(03)
[8]高速公路瀝青路面高溫車轍的調(diào)查與試驗分析[J]. 黃曉明,范要武,趙永利,閆其來. 公路交通科技. 2007(05)
[9]溫度對家用空調(diào)器制冷性能的影響[J]. 江燕濤. 流體機械. 2006(07)
[10]道路瀝青老化動力學的研究——以軟化點為參數(shù)建立瀝青老化動力學模型[J]. 叢玉鳳,廖克儉,翟玉春. 石油煉制與化工. 2005(05)
博士論文
[1]排水瀝青混合料細觀結構及排水特性研究[D]. 肖鑫.華南理工大學 2014
碩士論文
[1]西安繞城高速公路瀝青路面夏季降溫技術研究[D]. 黃俊.長安大學 2011
[2]建筑外墻面熱輻射性能對室外溫度場的影響[D]. 區(qū)燕瓊.華南理工大學 2010
[3]城市道路保水降溫路面材料的開發(fā)與研究[D]. 鄭曉衛(wèi).重慶交通大學 2009
[4]瀝青路面光熱效應機理及熱反射涂層技術研究[D]. 梁滿杰.哈爾濱工業(yè)大學 2006
本文編號：3577587
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