热管间距对沥青混合料热特性影响的ANSYS仿真分析
2021-12-14马锦元邓新龙
科学技术创新 2021年34期
马锦元 邓新龙
(长安大学公路学院,陕西西安 710064)
沥青路面由于行车舒适、噪声低、施工期短等特点而广泛应用于高等级公路,但由于沥青的粘弹性效应,在高温、重载的作用下沥青路面极易产生壅包、推移、搓板、车辙等病害[1-2]。目前,国内外针对于沥青路面的降温方法主要包括使用改性沥青、改善沥青混合料级配、添加相变材料或光催化剂、设置热反射涂层或重力热管等[3-6]。其中,重力热管对沥青混合料的降温原理为:在负压管腔内充入一定量工质,当沥青混合料内部温度较高时,热管蒸发段工质受热从液态转变为气态上升至冷凝段,放热转变为液态后在重力作用下回流至蒸发段,如此形成热循环从而降低沥青混合料的温度[7]。
目前,很多学者针对热管于沥青混合料传热调节中的作用开展了研究。王家主在2011 年研究了热管在沥青混合料试块内部温度场调节中的作用[8],并在2015 年研究了沥青混合料种类、热管埋深、热管类型和石料种类等因素对于热管在沥青混合料中传热效率的影响[9];冯振刚在2018 年研究了热管工作介质对沥青混合料降温效果的影响[10];凡俊涛在2019 年研究了热管充液率对沥青混合料降温效果及范围的影响[11]。以上研究多以室内试验为手段对含热管沥青混合料的热特性进行分析,目前鲜有利用有限元软件对含热管沥青混合料进行数值模拟的研究报道。
1 模型的建立
1.1 有限元模型的建立
利用三维建模软件SolidWorks 将常用以检测沥青混合料高温稳定性的车辙试件简化为30cm×30cm×10cm 的长方体模型,内部设置两个直径2cm、纵向长度25cm 且间距不同的圆柱状空腔以模拟埋置在车辙试件中的重力热管。……
登录APP查看全文
