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沥青路面微波现场热再生热电场模型

孙铜生 史金飞 朱松青 王鸿翔 张志胜

孙铜生, 史金飞, 朱松青, 王鸿翔, 张志胜. 沥青路面微波现场热再生热电场模型[J]. 交通运输工程学报, 2008, 8(3): 46-51.
引用本文: 孙铜生, 史金飞, 朱松青, 王鸿翔, 张志胜. 沥青路面微波现场热再生热电场模型[J]. 交通运输工程学报, 2008, 8(3): 46-51.
Sun Tong-sheng, Shi Jin-fei, Zhu Song-qing, Wang Hong-xiang, Zhang Zhi-sheng. Thermoelectric field model of microwave hot in-place recycling for asphalt pavements[J]. Journal of Traffic and Transportation Engineering, 2008, 8(3): 46-51.
Citation: Sun Tong-sheng, Shi Jin-fei, Zhu Song-qing, Wang Hong-xiang, Zhang Zhi-sheng. Thermoelectric field model of microwave hot in-place recycling for asphalt pavements[J]. Journal of Traffic and Transportation Engineering, 2008, 8(3): 46-51.

沥青路面微波现场热再生热电场模型

基金项目: 

教育部科学技术研究重点项目 105085

江苏省交通科技攻关项目 041/007

江苏省科技成果转化资金项目 BA2006068

详细信息
    作者简介:

    孙铜生(1981-),男,安徽天长人,东南大学博士研究生,从事智能工程机械研究

    史金飞(1964-), 男, 江苏南京人, 东南大学教授, 博士

  • 中图分类号: U418.6

Thermoelectric field model of microwave hot in-place recycling for asphalt pavements

More Information
  • 摘要: 为了提高微波加热沥青混合料内辐射电场的效率及温度场分布的均匀性, 应用惠更斯原理对基本面元辐射场积分建立了微波加热装置的辐射电场数学模型, 运用能量守恒原理确定了辐射口面处沥青混合料的温度场数学模型, 分析了结构参数及介质物性对热电场的影响。根据天线近场辐射理论对天线E面及H面长度进行了优化设计, 应用不同长度的两种天线进行微波加热试验, 测出了各自口面温度场分布并进行了计算机模拟。结果发现: 用符合长度准则的天线加热后沥青混合料大部分区域温度为75℃~90℃, 仅在口面周边位置温度略有下降, 而用另一种天线加热后局部区域达到130℃以上, 而大部分区域温度则在70℃以下。可见使用前一种天线加热后温度分布更均匀, 具有更高的加热效率, 从而验证了热电场模型的正确性和结构优化的有效性。

     

  • 图  1  角锥喇叭天线结构

    Figure  1.  Structure of pyramid horn antenna

    图  2  热再生装置

    Figure  2.  Hot recycling device

    图  3  喇叭天线辐射加热原理

    Figure  3.  Heating principle of horn antenna radiation

    图  4  温度场1

    Figure  4.  Temperature field 1

    图  5  温度场2

    Figure  5.  Temperature field 2

    表  1  结构参数

    Table  1.   Structure parameters  cm

    喇叭天线 R1 R2 D1 D2
    43 32 15 12
    61 48 15 12
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    表  2  温度数据1

    Table  2.   Temperature data 1  

    网格号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
    1 52.6 63.8 71.4 77.2 79.6 71.8 70.6 61.4 57.4 45.8
    2 72.4 83.6 86.4 88.6 86.8 79.8 75.8 72.4 74.2 62.2
    3 82.2 92.0 94.4 91.4 85.8 83.8 84.8 87.2 84.8 68.6
    4 82.2 90.4 92.4 89.2 84.8 82.6 84.8 87.8 87.4 76.2
    5 69.2 79.4 82.6 84.2 83.4 80.2 82.2 81.8 75.4 63.8
    6 57.2 64.8 71.6 74.2 75.6 74.4 76.2 70.2 65.8 51.0
    7 46.8 52.6 56.8 61.2 63.2 62.2 61.8 56.2 47.8 35.8
    8 33.4 35.0 39.2 39.4 43.4 37.8 37.4 39.2 31.2 25.2
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    表  3  温度数据2

    Table  3.   Temperature data 2  

    网格号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
    1 69.0 85.2 85.4 83.2 84.2 56.4 46.2 38.2 31.6 26.0
    2 103.6 121.6 122.2 106.6 95.2 63.4 56.4 38.4 32.8 26.4
    3 110.2 138.2 136.3 122.2 96.2 63.8 51.6 42.4 31.4 28.4
    4 111.6 128.0 131.2 114.6 92.6 62.6 53.4 41.0 33.0 28.8
    5 91.6 111.2 110.8 105.6 103.4 67.4 49.8 38.6 33.6 27.6
    6 72.2 84.4 87.4 82.0 72.4 56.8 47.2 39.4 31.6 26.0
    7 53.8 64.2 63.4 61.6 60.2 48.6 35.2 36.2 29 25.2
    8 31.4 35.2 40.0 34.4 34.2 32.4 26.8 26.4 23.6 22.0
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  • 收稿日期:  2008-01-06
  • 刊出日期:  2008-06-25

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