留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

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
    下载: 导出CSV

    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
    下载: 导出CSV

    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
    下载: 导出CSV
  • [1] 戴强民. 公路施工机械[M]. 北京: 人民交通出版社, 2001.
    [2] 张永清, 贾双盈. 高等级公路沥青路面性能评价方法[J]. 长安大学学报: 自然科学版, 2005, 25 (2): 11-15. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-XAGL200502002.htm

    Zhang Yong-qing, Jia Shuang-ying. Evaluation method for asphalt pavement performance of freeway[J]. Journal of Chang an University: Natural Science Edition, 2005, 25 (2): 11-15. (in Chinese) https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-XAGL200502002.htm
    [3] 袁海军, 张钧, 黄广连. 微波加热与远红外加热均匀性实验研究[J]. 国防科技大学学报, 1998, 20 (3): 106-109. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-GFKJ803.022.htm

    Yuan Hai-jun, Zhang Jun, Huang Guang-lian. Experi mental study on heating uniformity of microwave and far infrared radiation[J]. Journal of National University of Defense Technology, 1998, 20 (3): 106-109. (in Chinese) https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-GFKJ803.022.htm
    [4] 周海波, 宋德朝. 沥青路面就地热再生机组热风加热系统的研究[J]. 同济大学学报: 自然科学版, 2004, 32 (5): 668-671. doi: 10.3321/j.issn:0253-374X.2004.05.024

    Zhou Hai-bo, Song De-chao. Research of hot wind hotted-systemin asphalt road surface hot reproducer on spot[J]. Journal of Tongji University: Natural Science, 2004, 32 (5): 668-671. (in Chinese) doi: 10.3321/j.issn:0253-374X.2004.05.024
    [5] 候睿, 黄晓明, 李海军. 再生工艺对热再生沥青混合料低温抗裂性能的影响[J]. 公路交通科技, 2007, 24 (3): 10-14. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-GLJK200703002.htm

    Hou Rui, Huang Xiao-ming, Li Hai-jun. Influence of recy-cling technology on hot-recycled asphalt mixture's low temperature anti-cracking performace[J]. Journal of Highway and Transportation Research and Development, 2007, 24 (3): 10-14. (in Chinese) https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-GLJK200703002.htm
    [6] Shoenberger J E, Demoss T A. Hot-mix recycling of asphalt concrete airfield pavements[J]. International Journal of Pavement Engineering, 2005, 6 (1): 17-26.
    [7] Wu X, Thomas J R, Davis WA. Control of thermal runaway in microwave resonant cavities[J]. Journal of Applied Physics, 2002, 92 (6): 3374-3380. doi: 10.1063/1.1501744
    [8] 朱松青, 史金飞, 王鸿翔. 沥青路面现场微波加热再生模型与实验[J]. 东南大学学报: 自然科学版, 2006, 36 (3): 393-396. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DNDX200603011.htm

    Zhu Song-qing, Shi Jin-fei, Wang Hong-xiang. Modeling and experi ment for hot in-place recycling of microwave heating of asphalt pavements[J]. Journal of Southeast University: Natural Science Edition, 2006, 36 (3): 393-396. (in Chinese) https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DNDX200603011.htm
    [9] Cuccurullo G, Berardi P G, Carfagna R, et al. IR temperature measurement in microwave heating[J]. Infrared Physics & Technology, 2002, 43 (3-5): 145-150.
    [10] Yuan Qiao-wei, Chen Qiang, Sawaya K. Performance of adaptive array antenna with arbitrary geometry in the presence of mutual coupling[J]. IEEE Transactions on Antennas and Propagation, 2006, 154 (7): 1991-1996.
  • 加载中
图(5) / 表(3)
计量
  • 文章访问数:  273
  • HTML全文浏览量:  76
  • PDF下载量:  243
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2008-01-06
  • 刊出日期:  2008-06-25

目录

    /

    返回文章
    返回