基于CFD的道路除冰車蒸汽射流裝置分析與優(yōu)化.pdf

1、冬季寒冷地區(qū)的降雪、凍雨天氣時有發(fā)生，道路表層形成積雪、結(jié)冰后，其表面附著力將顯著降低，極易引發(fā)交通事故。及時、有效的去除道路表面冰雪成為保障道路交通安全的關(guān)鍵。傳統(tǒng)的化學(xué)融冰法由于較嚴(yán)重的環(huán)境污染問題，已逐步被限制使用；而機(jī)械除冰法無法有效應(yīng)對較薄的道路冰雪。蒸汽射流除冰技術(shù)，是一種環(huán)保、清潔的除冰技術(shù)，研究這種技術(shù)具備良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會意義。
　　論文闡述了基于蒸汽射流技術(shù)的道路除冰車工作原理及結(jié)構(gòu)組成；對復(fù)雜的蒸汽射流除冰

2、過程進(jìn)行理論分析，通過熱力學(xué)計(jì)算，得出一定除冰作業(yè)條件下的能源消耗，明確指出蒸汽射流除冰技術(shù)對于道路薄冰（厚度10mm以下）作業(yè)的可行性。理論計(jì)算表明：降低冰雪厚度、優(yōu)化蒸汽射流裝置、減少熱量耗散，是提升蒸汽射流除冰效率、降低能源消耗的關(guān)鍵。
　　噴嘴是蒸汽射流裝置的關(guān)鍵部件，基于CFD，采用FLUENT仿真分析軟件，確定了較優(yōu)的單噴嘴形狀及關(guān)鍵性能參數(shù)（圓錐包角15°和長徑比1）。針對多噴嘴的布置，采用正交優(yōu)化法，分析多因素及其