基于最小能耗的沥青路面就地热再生加热机组优化控制

原路面加热是沥青路面就地热再生的核心工艺环节,为探寻就地热再生加热机组运行速度及加热功率的合理组合,根据能量守恒定律建立了沥青路面就地热再生加热过程的传热模型,结合就地热再生原沥青路面加热特点,将传热模型转化为沿路面深度方向的一维传热,并依托沥青路面就地热再生实体工程,通过现场埋置温度传感器,监测加热机不同加热功率下路表及路表以下不同深度的温度,通过拟合传热方程,反演计算获得加热机组最大、最小功率的辐射热流密度。然后通过遗传优化算法结合传热模型,以加热过程最小化能耗为原则,寻找不同运行速度下加热机组的最优组合。结果表明:建立的传热模型能够较好地拟合就地热再生原路面加热的温度场;沥青路面加热时,热量的散失及温度传递的滞后性将会影响到加热机组热效率;按照最小化能耗的加热原则,3台加热机应先以最小功率进行加热,当需要提高加热机加热功率时,应优先增加第2台加热机的加热功率,然后是第1台,最后是第3台;由于加热机功率的限制,为满足沥青路面就地热再生加热温度要求,加热机运行速度应该小于等于3.2 m/min;推荐加热机组适宜的运行速度范围为2.4～3.1 m/min,在该范围内不仅能够满足加热过程的温度要求,还能最小化能量的消耗。     

多步法就地热再生工艺中的沥青路面加热速度

针对就地热再生过程中沥青路面加热速度慢、严重影响再生施工速度提升这一问题,从改变施工工艺的角度出发研究提高沥青路面加热速度的方法。建立了沥青路面温度场数值计算模型,求解得出单步法和多步法再生加热过程中沥青路面内部温度场变化趋势,并通过实验室模拟试验对数值分析结果进行了验证。结果表明:沥青路面加热速度慢的主要原因在于沥青路面传热性能差导致的加热过程中沥青路面内部沿深度方向温度梯度大,并且传统单步法就地热再生工艺中单次加热的厚度过大;多步法再生工艺中通过铣刨移除上部已达到再生温度要求的沥青路面材料,从沥青路面内部直接输入加热能量,减小了沥青路面厚度及沥青路面传热系数对沥青路面加热速度的影响,能够以更少的加热能量和更快的速度完成沥青路面加热;多步法就地热再生工艺中完成4cm厚沥青路面加热所需时间仅为传统单步法就地热再生工艺中沥青路面加热所需时间的43%,所需能量仅为单步法就地热再生工艺中所需能量的70%。     

沥青路面就地热再生加热机的加热方式对比

对沥青路面就地热再生加热机三种加热方式的加热原理进行研究,了解了加热系统的工作方法;并在经济性、安全性和操作性等方面对三种加热方式进行对比分析,得出了不同加热方式的性能特点和优缺点,有利于加热机的研发和改善。     

沥青路面加热过程中温度分布的随机性研究

为研究沥青路面就地热再生加热过程中温度分布的统计特性,将加热热流密度、导热系数、比热容及密度视为随机变量,在ANSYS有限元分析软件中建立就地热再生加热过程中沥青路面温度场的三维模型,并提取节点温度变化曲线;利用MATLAB对温度变化曲线进行统计分析。结果表明:在沥青路面上面层,输入热流密度的随机性对沥青路面表面温度分布的随机性的影响最为显著;在沥青路面内部,比热容和密度的随机性是影响温度分布随机性的主要因素。     

基于模糊理论的沥青路面热风加热多参数优化

为了优化就地热再生热风加热参数，提高热风加热沥青路面的加热效果，基于有限元方法，建立了热风加热装置加热沥青路面的模型，模拟计算了热风加热沥青路面的过程，通过试验验证了仿真模型及参数设置的正确性。采用正交试验设计方法研究了热风温度、热风速度、出风孔离地高度对加热效果的影响。提出了基于模糊理论的热风加热效果评价方法，引入综合模糊评价指标代替沥青路面温度场、对流换热系数和加热过程中的能量利用率等单一评价指标对沥青路面加热效果进行评价，采用独立性权系数法确定了各指标的权重系数，仿真分析验证了综合模糊指标评价方法的有效性。结果表明：在加热装置的设计参数范围内，热风温度对沥青路面表面温度及分布均匀性影响最大，热风速度对换热系数影响最大，出风孔离地高度对能量利用率影响最大。以沥青路面温度场、对流换热系数和能量利用率等单一指标为优化目标获得的最佳加热参数组合，仅能保证各自指标最优，但其他指标较差；以综合模糊评价指标E_CFI为优化目标得到的最佳热风加热参数组合，可以同时获得较好的沥青路面温度场、对流换热系数和能量利用率。研究方法和结论为沥青路面热风加热参数的选择和加热效果的评价提供了一种有效可行的途径。     

沥青路面再生加热室内试验方法研究

利用路面摊铺与养护综合试验台对沥青路面进行室内热再生加热试验,研究再生路面加热过程中加热板的移动速度、沥青路面的温度变化以及加热量等因素对加热质量的影响.通过试验得出满足加热质量的最优移动速度、最佳加热距离以及合理的加热量等施工参数,为沥青路面再生加热施工提供一定的依据.     

就地风热再生沥青路面温度场计算方法研究

就地热再生沥青路面施工过程中的加热效果对路面的再生质量具有重要影响。该文以热风循环式加热装置为研究对象,分别建立数学模型与Abaqus有限元模型,计算得到就地热再生沥青路面加热温度场的解析解与数值解。结果表明:路面加热温度场的解析解与数值解存在较大误差,Abaqus有限元模型的计算结果与实测值拟合度较高,建议采用Abaqus有限元模型进行沥青路面就地风热再生温度场的相关计算。     

石墨烯薄膜自生热沥青路面融冰过程温度影响状态实验探究

应用石墨烯薄膜的自生热沥青路面设计;自生热沥青路面各复合材料机能;自生热沥青路面融冰过程中的温度影响状态分析。本研究基于混合平板下非稳态一维热传递模型,借助融冰工程实验分析的方式,对石墨烯薄膜自生热沥青路面的融冰过程温度影响状态开展专题分析探究,以为同类自生热沥青路面融冰工程应用提供研究和技术参考,助力实现优质高效的沥青路面融冰过程。     

就地热再生技术加热等级和作业速度研究

加热技术是沥青路面就地热再生技术的关键,加热过程直接影响着施工的质量。基于热风循环加热方式的沥青路面就地热再生技术,使用一维非稳态导热模型,建立传热温度场,研究沥青路面就地热再生技术中加热的分级和作业速度的控制。通过实地温度测量,证实了加热等级和机群作业速度二者有着直接的联系。通过技术人员的实时温度量测和现场指挥,可以有效指导施工、提高作业效率、提高燃料利用率、节约成本。     

天然气加热技术在沥青混凝土路面中的研究

天然气加热和重油加热是沥青路面施工中沥青混合料拌制加热的主要燃料。文章结合某实际高速公路项目,对沥青路面施工中天然气加热和重油加热的社会效益和经济效益进行优缺点对比分析,并针对天然气在路面施工沥青混合料拌制加热中的优势进行分析总结,为沥青路面施工拌和楼加热材料的选择提供合理借鉴。     

钢砂沥青混凝土感应加热简化模型构建及仿真分析

为研究沥青混凝土自愈合性能，为沥青路面养护技术中的自愈合方向提供理论及数据支撑。基于有限元方法，分别考虑了感应加热系统模型及感应加热数值计算模型，构建了多物理场下的钢砂沥青混凝土感应加热有限元简化模型，针对其感应加热自愈合过程进行了仿真分析，分别研究了电流强度、钢砂掺量及加热方式对感应加热的影响特性与能量分析，探究了不同情况下感应加热的机理及规律，并对耗散功率、耗散能以及能源利用率做分析。定义了两个新参数：有效愈合深度指数E₁与感应加热时间指数E₂,并结合有效愈合深度，联合评价感应加热的综合效益以优化参数配置。结果表明：电流强度越大或试件的钢砂掺量越大时，感应加热速率越快，由此形成的层间温度梯度越大，而钢砂产生的耗散能却会减小；感应加热停止时，有效愈合深度随加热时的电流强度与试件钢砂掺量的降低而减小，感应加热效果变差；处于自然散热阶段的试件的温度场在横向上呈现“翘曲分布”现象，即试件温度中心高而边缘低，层间温度梯度向着趋于零的趋势逐渐减小；可通过增大感应加热电流强度或钢砂掺量，采用较大循环加热时间、较短加热间隔的间歇式加热提高感应加热的综合效...     

微波加热技术在沥青路面再生养护中的应用和展望

该文介绍了微波加热技术的加热原理,描述了微波加热的特点,通过对微波加热技术和红外加热的比较以及沥青路面热再生养护中的质量分析和在长(沙)-常(德)高速公路中的应用现状分析,得出了微波加热技术在沥青路面养护中质量较好并且具有许多新的优点的结论,最后对微波加热技术在沥青路面养护中的应用进行了展望.     

沥青路面碳排放计算方法及低碳建设技术

通过对中国多条高速公路沥青路面建设过程中混合料的生产、运输、摊铺及碾压等环节碳排状况展开详细调查,确定了碳排放清单;根据工程实际状况,建立了适用于高速公路沥青路面建设的碳排放计算模型,分析了各高速公路碳排放量;通过各环节碳排放比重及权重系数分析,确定了沥青路面建设过程的关键环节,即集料加热、沥青加热和拌和过程,分别占碳排放总量的66.58%、14.39%和12.29%;在此基础上,量化对比分析各环节碳排放量及其对环境的影响,并结合经济效益分析,提出了相应的低碳建设技术方案。研究成果可以实现公路建设由高碳排放模式向低碳排放模式的转变,有利于建立资源节约型、环境友好型的交通系统。     

基于热风加热技术特征的沥青路面再生工艺和专用机械设备

基于对目前沥青路面旧材料再生工艺的调查总结,提出了影响再生效率,特别是再生过程中材料易于"二次老化"的主要技术瓶颈。在此基础上对采用热风加热完成材料预热的技术和经济可行性进行了分析和研究,对热风加热专用机械设备的主要结构和作业工序进行了阐述,且对生产过程中涉及的主要技术参数进行了分析和量化。     

沥青路面就地热回收微波技术的探讨

介绍了沥青路面现场加热回收的几种方式．并进行一定的探讨与比较，特别是对微波技术的应用进行了分析。     

机场道面碳纤维发热线化冰试验研究

为研究埋设有碳纤维发热线的机场道面的化冰效果,通过开展室内化冰试验,研究了不同加热功率、不同风力等级条件对道面化冰的影响.结果表明:距离发热线越近,温升速率越快,温度越高;加热功率、风力等级对道面化冰时间与耗电量影响显著,加热功率在一定范围内每提高50.0 W/m2,化冰时间缩短约2.15小时,耗电量减少约0.30 k...     

浅谈沥青路面损坏原因及热再生技术的应用

热再生技术主要应用于沥青路面的维修施工,是通过加热系统对沥青路面的加热,使沥青混凝土材料分解再组合,实现就地加热、拌和、摊铺、碾压的施工过程,可以及时有效地处理沥青路面各种损坏,实现废料再利用,降低公路养护成本,提高公路技术状况,保障公路安全畅通。     

油蚀对沥青混合料高温性能的影响

公路上燃油汽车漏油情况时有发生,造成沥青路面不同程度的污染,影响沥青路面性能。对沥青混合料试件表面涂刷柴油和机油的方式模拟油蚀过程,采用马歇尔试验及车辙试验,测试并分析了油蚀过程对沥青混合料试件高温性能的影响。结果表明：油蚀过程将显著降低沥青混合料试件的马歇尔稳定度和动稳定度,降幅与油蚀时间成正比;柴油油蚀对沥青混合料稳定度降低的影响大于机油油蚀的影响;与SMA-13混合料相比,AK-13A混合料的抗油蚀能力更低。     

浅谈沥青路面施工质量控制

通过对沥青路面施工质量控制分析，提出在沥青路面施工过程中，除了严格执行规范规定外，还应对选料，沥青用量，材料的加热，拌和，摊铺和碾压等施工环节加以控制，以达到提高沥青跃同施工质量的目的。     

基于不同热管理方案的动力电池低温动力性研究

动力电池在低温环境中功率特性变差和充放电效率下降是制约电动汽车发展的因素之一。为提升动力电池低温动力性,基于AMESim的1D仿真模型对不同热管理方案下动力电池目标功率的持续时间进行了研究。结果表明,动力电池预加热方案在一定程度上提升了动力电池低温动力性,但是预加热方案不仅受预加热电量来源、动力电池初始SOC以及环境温度的影响,还会在动力电池初始SOC较高时造成电量浪费;动力电池预加热+行驶加热方案不仅能提升动力电池低温动力性,还可以避免动力电池在初始SOC较高时进行预加热造成电量浪费。通过不同热管理方案下动力电池低温动力性的研究,对电动汽车低温行车过程中热管理方案提供一定的指导。