瀝青路面就地?zé)嵩偕鷻C(jī)組加熱裝置的研究.pdf

1、微波加熱以一種新型的加熱方式被引進(jìn)到瀝青路面的熱再生修復(fù)中。相比于常規(guī)的瀝青路面加熱方式，微波具有加熱梯度小、加熱深度大、不會(huì)加劇瀝青老化和費(fèi)用較少等優(yōu)點(diǎn)。但微波加熱瀝青混合料也有其不足之處，如面層溫度不均，瀝青混合料的介電損耗相對(duì)較小和微波泄漏等問(wèn)題。本文在道路施工技術(shù)與裝備教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（長(zhǎng)安大學(xué)）開(kāi)放基金資助項(xiàng)目（項(xiàng)目編號(hào):2013G1502053）和2012年江蘇省“雙創(chuàng)人才計(jì)劃”以及“綠揚(yáng)金鳳計(jì)劃”的支持下，以瀝青路面就地?zé)?/p>

2、再生的加熱裝置為研究對(duì)象，應(yīng)用電磁場(chǎng)的惠更斯(Huygens)等效原理、陣列天線的相關(guān)理論、局部非熱平衡假設(shè)下多孔介質(zhì)的傳熱傳質(zhì)理論等對(duì)微波加熱功率分布的均勻性、微波加熱的傳熱傳質(zhì)理論以及微波加熱的溫度控制等進(jìn)行研究。
　　本文的主要研究工作有以下幾點(diǎn):
　　(1)為了研究微波功率分布在被加熱瀝青路面的均勻性，針對(duì)微波加熱器的結(jié)構(gòu)，應(yīng)用電磁場(chǎng)的等效原理等相關(guān)理論，對(duì)矩形波導(dǎo)和角錐喇叭口徑面次級(jí)輻射場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)分布進(jìn)行了數(shù)學(xué)建模和

3、求解。對(duì)不同結(jié)構(gòu)尺寸和不同加熱距離的角錐喇叭的場(chǎng)強(qiáng)分布進(jìn)行了數(shù)值模擬和對(duì)比分析，用陣列天線理論對(duì)多磁控管的微波加熱器輻射場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)分布進(jìn)行求解，通過(guò)數(shù)值模擬對(duì)比磁控管的排列位置和相位差對(duì)微波加熱均勻性的影響，為角錐喇叭尺寸和磁控管陣列分布對(duì)微波加熱均勻性的研究和微波加熱器尺寸的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供理論依據(jù)。
　　(2)為了研究微波加熱瀝青混合料的傳熱傳質(zhì)機(jī)理，結(jié)合非局部熱平衡假設(shè)下的多孔介質(zhì)的傳熱傳質(zhì)理論，考慮水分的遷移對(duì)微波加熱傳熱傳質(zhì)的

4、影響，建立了微波加熱過(guò)程的水分遷移模型和瀝青混合料各相以及相與相之間的傳熱傳質(zhì)模型，通過(guò)分析微波在瀝青混合料中的衰減理論和微積分的相關(guān)知識(shí)，對(duì)微波的功率密度公式進(jìn)行了修正，對(duì)水分遷移模型和傳熱傳質(zhì)模型進(jìn)行數(shù)值模擬，對(duì)比分析不同含水率的水分遷移對(duì)微波加熱含水瀝青混合料的影響。
　　(3)為了實(shí)現(xiàn)對(duì)微波加熱瀝青混合料過(guò)程的實(shí)時(shí)控制，采用模糊自適應(yīng)PID控制器對(duì)微波加熱過(guò)程進(jìn)行控制，設(shè)計(jì)具有提前量和小調(diào)節(jié)量的模糊自適應(yīng)PID控制器，縮短