空气载能辐射空调系统在实验动物房中的应用分析

为了研究空气载能辐射空调应用于实验动物房中,对动物福利以及空调系统节能的影响,采用Fluent软件对传统上送下回式空调系统及空气载能辐射空调系统的运行状态进行数值模拟.对比分析了相同换气次数下的风速、温湿度、氨气浓度的分布差别以及空气载能辐射空调不同换气次数对室内风速、温湿度、氨气浓度变化的影响.结果表明,空气载能辐射...     

沥青混合料降温速率影响因素的灰关联分析

依托天(水)定(西)高速公路沥青路面工程,实测了不同时刻沥青混合料的温度,得到了其降温规律曲线和降温速率,对不同层厚、空气温度、风力、太阳辐射条件下的降温特性进行了统计,并在此基础上,利用灰色关联度分析法对影响沥青混合料降温速率的影响因素进行了分析。结果表明:沥青混合料在摊铺后及最初的碾压过程中温度急剧下降,随着时间的推移,温度下降幅度减缓;外部因素对沥青混合料降温速率影响的关联度排序为层厚、风速、空气温度、下卧层温度和云层分布。     

沥青路面热反射涂层的降温性能研究综述

传统的沥青路面吸热、储热能力强,容易造成沥青路面车辙问题和加剧城市热岛效应的发展.沥青热反射涂层的使用,可以保护沥青路面稳定性和作为缓解城市热岛效应的措施.分析沥青热反射涂层工作机理和研究方法,结合热反射涂层内外因素对其降温性能的影响进行了研究.最后,分析了沥青热反射涂层对热环境的影响.结果表明,填料折光系数越大,涂层对光的反射能力越强;填料的粒径、体积浓度和涂层的厚度均存在一定最佳范围,在该范围内它们越大涂层降温性能越好;涂层结构的改变可以充分发挥填料的作用,使其降温性能得到提高;着色填料对太阳辐射吸收程度不同,因此不同颜色涂层的降温性能不同;涂层运用在不同类型的路面上,降温效果也不同;在环境因素影响方面,热反射涂层在长期使用中会出现老化、磨损等问题,降温性能也随之降低.各种因素对涂层降温性能影响不同.     

基于断裂力学的沥青路面Top-Down开裂机理

首先基于ABAQUS有限元分析方法,综合考虑老化和温度梯度造成的沥青路面内部模量梯度、突然降温、轮胎边缘的应力集中等因素,选取春、夏、冬3个季节,以及未老化缓慢降温、老化后缓慢降温、老化后忽然降温3种情况,建立了带有微裂缝的9个沥青混凝土路面结构有限元模型,对不同工况下的沥青路面微裂缝尖端应力强度因子进行对比分析,结合最大周向拉应力理论得出裂缝开裂机理和判断方法,并给出了Top-Down裂缝预估方法.结果表明:对于未老化缓慢降温和老化后缓慢降温的沥青混凝土路面,剪切型应力强度因子对裂缝的扩展起主要作用;对于老化后忽然降温的沥青混凝土路面,张开型应力强度因子对裂缝的扩展起主要作用.     

沥青路面非线性疲劳损伤特性及应力状态演变规律

运用通用有限元软件ABAQUS及其二次开发平台,建立考虑路面材料非线性疲劳损伤的沥青路面结构数值计算模型,分析沥青路面结构在车辆荷载反复作用下路面结构损伤的空间分布、演化规律以及路面结构内部水平正应力的空间分布与演化规律。研究结果表明:路面结构损伤主要分布在双轮中心线下靠近基层与底基层层底的区域,随着荷载作用次数增加,基层层底与底基层层底损伤度均增加,且增加幅度逐渐增大;双轮中心线下靠近基层与底基层层底区域,考虑损伤的路面结构相比无损路面结构,层底水平拉应力均有所减小,且随荷载作用次数增加,水平拉应力逐渐减小,减小的幅度逐渐增大。研究结果可用于路面维修养护中路面破坏区域及程度的判断,以及路面设计研究中设计指标的确定。     

寒区沥青路面的合理设计温度

针对目前寒区沥青路面设计温度的不合理性以及美国公路战略研究计划(SHRP)规定的局限性,结合辽宁省各地区的路面实测温度及其历年的气象资料,综合考虑了影响路面温度的内部主要因素(导热系数、热传递方式)和外部主要因素(气温、太阳总辐射、风速),对寒区沥青路面设计温度进行数值仿真,用数理统计方法研究气温和路面温度的回归关系,给出了沥青路面的高温设计温度和低温设计温度的计算公式。经验证,沥青路面的高温设计温度和低温设计温度计算公式符合统计规律,准确合理。     

沥青路面就地热再生加热方式

为了提高沥青路面就地热再生加热质量和加热效率,基于传热学原理和有限元方法,利用有限元软件ANSYS对沥青路面加热过程进行数值模拟。分析不同红外辐射加热方式对沥青路面温度场的影响,对比研究热风加热和红外辐射加热的性能,提出一种合理的间歇式红外辐射加热工艺。研究结果表明:红外辐射加热具有较高的加热效率,但连续加热容易引起路面起火焦化,采用间歇式红外加热工艺可以得到较好的加热效果,同时还可降低能源消耗;不同的间歇加热方式对沥青路表温度的影响较大,在间歇式加热过程中应尽量使沥青路表每次出现的温度波峰值相接近,这样可以有效地降低加热过程中沥青路面表层的最高温度;采用热风加热路面不易发生老化现象,但加热时间相对较长,影响施工速度。     

AC+CRCP复合式路面温度场有限元分析

根据传热学原理,利用有限元方法分析了AC CRCP复合式路面的瞬态温度场.共考虑了3种路表与外界热交换的形式:太阳辐射、空气对流换热和空气辐射换热.计算结果与实测值的平均误差为2.0℃,并表现出明显的规律性:随着深度增加,温度、温度梯度、变温速率都会出现变化幅度减小、变化相位滞后的现象;而日温差随深度增加而减小情况可用指数函数来模拟.利用所建模型分析了复合式路面的温度场,结果表明:路表温度主要取决路表与外界环境的热交换;相同天气情况下路面表层材料对太阳辐射吸收率的不同是导致路表温度不同的主要原因;沥青层的临界厚度仅与沥青混合料的导热能力有关.     

沥青路面温度应力影响因素研究综述

综述了沥青路面温度应力影响因素的发展现状,总结了环境、路面结构以及材料因素对路面温度应力的影响规律,并对其敏感性进行定性分析总结.研究表明:与温度应力变化趋势正相关的因素有初始温度、降温速率、温差、路面宽度、面层模量、基层模量、面层&基层模量比值、基层&地基模量比值以及裂缝深度;与温度应力变化趋势负相关的因素有日平均温度、面层厚度、基层厚度与面层比热容;泊松比对温度应力的影响较小,可忽略不计.数种影响因素中,沥青路面温度应力对温差、降温速率、面层导热系数及路面开裂情况的敏感性较高.在此基础上,提出后续研究应对沥青路面温度应力进行多因素耦合分析,相关影响因素敏感性全面定性定量分析,考虑不同路面结构的区域特性,基于全寿命沥青路面概念进行全时程时效分析等,以更加准确地把握路面结构内部的应力状况,为路面设计及后续研究提供一定的参考价值.     

低温荷载下沥青路面线性损伤特性分析

为了研究沥青路面结构在温度荷载作用下的疲劳损伤特性,运用通用有限元软件ABAQUS及其二次开发平台,建立考虑路面材料疲劳损伤模型的沥青路面结构数值计算模型,分析沥青路面在温度荷载反复作用下路面结构损伤的空间分布及演化规律、路面结构水平正应力的空间分布与演化规律。研究结果表明:路面结构损伤主要分布在沥青面层,且面层表面损伤度随着温变次数的增大而逐渐增大,但增大的幅度逐渐减小,当温变次数从0.1万次增大到0.2万次时,损伤度增大0.09,但当温变次数从0.9万次增大到1.0万次时损伤度只增大0.012;面层表面损伤度随着温变幅度的增大而增大,且增大的幅度增大,当变幅从-2℃变为-4℃时,损伤度增大0.033,当变幅从-8℃变为-10℃时,损伤度增大0.154;从面层内的空间分布来看,有损路面与无损路面相比,水平正应力有所减小,且越是靠近面层表面减小的幅度越大,距面层层底6 cm处,应力为0.265 6 MPa,12 cm处为0.290 9 MPa,18 cm处为0.279 7 MPa;随着温变次数增大,面层表面的水平正应力逐渐减小,减小幅度逐渐减小;随着变温幅度增大,面层表面的水平正应力先增大、后减小,有1个峰值点。     

彩色反射式沥青路面涂层的路用性能

为提高沥青路面的高温稳定性,缓解城市热岛效应,研发了一种彩色反射式沥青路面涂层.首先确定了涂层各原材料用量及制备工艺,然后试验分析了不同颜色涂层的降温效果,最后测试了涂层对路面表面功能的影响,并提出改善措施.结果表明:当反射填料TiO_2与成膜基料的体积比为2.8%时,降温效果最优;从经济和降温效果的角度考虑,推荐红色、绿色以及黄色的填料与成膜基料的体积比分别为2.7%,2.6%和3.2%;为改善涂层的抗滑和耐磨耗性能,可在涂层中部铺撒撒布量为0.48~0.50 kg·m~(-2)的机制砂,并在涂料中加入其质量30%的轻质碳酸钙.     

考虑既有路面车辙状况的厂拌热再生沥青路面力学响应分析

为研究既有沥青路面车辙状况下厂拌热再生路面的动态力学响应，本文通过现场获取不同车辙深度的路面芯样，并室内制备不同RAP掺量的厂拌热再生沥青混合料，通过动态模量试验评价材料的力学性能；利用3D-Move Analysis有限元软件分析不同结构组合的厂拌热再生沥青路面动力响应。结果表明：动态荷载作用下，再生路面各沥青面层均出现了拉压交互和应力集中的现象，再生路面结构随着车辙发展深度的加深出现拉裂破坏等病害的风险增加，但一定的车辙发展深度有助于提高沥青路面的承载能力。RAP掺量和既有路面车辙发展深度的改变将会使路面结构的模量组合发生变化，再生路面结构力学响应受这两种因素影响较大。为减少再生路面结构的永久变形并提高其耐久性，应充分考虑再生层和既有路面中面层的模量组合，从而改善再生路面结构受力情况。     

日周期变温条件下沥青路面温度场的数值模拟分析

路面破坏成为人们普遍关注的问题,沥青路面不可避免地会受到周围环境和气候变化的影响,而温度的变化是引起路面破坏一个很重要的因素,所以能够合理的计算出路面温度场变得尤为必要。本文根据传热学和气象学的基本原理,并采用ABAQUS有限元软件模拟连续变温条件下沥青路面的温度场,对其变化规律进行了分析。     

空气预热器技术应用于乙烯裂解炉的计算流体力学模拟

为了深入了解裂解炉内的辐射及燃烧情况,并分析空气预热器的效果和影响,采用计算流体力学软件Fluent对KBR型乙烯裂解炉炉膛辐射段的流动、燃烧反应及辐射传热进行了三维模拟。在得到炉膛中温度场、主要组分质量分数分布等情况的基础上,对裂解炉安装空气预热器、预热进入炉膛底部燃烧器的空气的情况进行了研究。分析得出投用空气预热器的节能效果及对炉膛运行的影响。模拟结果与工业实际符合较好,为空气预热器的应用提供了理论上的参考。     

上海近数十年城市发展对气候的影响

本文通过对上海市气象台(位于市区龙华)近数十年气候资料前后时期的历史分析,并与同时期郊县气候记录对比,滤去区域气候因素的影响,结合上海城市发展的特征,发现由于城市人口密度、建筑物密度和能源消耗量等的快速增长,导致上海城市气候发生一定程度的变化.其最突出的表现是:城市热岛效应效著,城乡气温差别逐渐增大;城区风速和湿度渐次减小;雾日数和晴天日数减少,低云量和阴天日数增多;太阳直接辐射和总辐射减少,散射辐射和混浊因子加大.观测实践证明:上海“城市发展”这个人为因素对当地气候确实具有明显的影响.     

上海近数十年城市发展对气候的影响

本文通过对上海市气象台(位于市区龙华)近数十年气侯资料前后时期的历史分析,并与同时期郊县气候记录对比,滤去区域气候因素的影响,结合上海城市发展的特征,发现由于城市人口密度、建筑物密度和能源消耗量等的快速增长,导致上海城市气侯发生一定程度的变化。其最突出的表现是:城市热岛效应效著,城乡气温差别逐渐增大;域区风速和湿度渐次减小;雾日数和晴天日数减少,低云量和阴天日数增多;太阳直接辐射和总辐射减少,散射辐射和混浊因子加大。观测实践证明:上海“城市发展”这个人为因素对当地气候确实具有明显的影响。     

基于应力吸收层的"白改黑"路面温度应力有限元分析

研究改性沥青混合料应力吸收层在“白改黑”路面结构中的受力状态,对于其材料组成设计具有指导意义。根据弹性层状理论体系,采用Abaqus工程模拟有限元软件建立基于应力吸收层的“白改黑”路面三维有限元模型,对比分析直接加铺方案与设应力吸收层方案,分析低温条件下降温幅度、应力吸收层厚度及模量、基础模量变化对加铺层结构温度应力的影响。分析结果显示：应力吸收层在低温条件下,随着降温幅度的增加应力集中现象越明显,模量增加,层底温度应力增大,为减缓反射裂缝的产生和扩展,应力吸收层厚度在3cm左右较为适宜。     

基于COMSOL的沥青混凝土路面车辙预估

模拟了基质沥青路面和高模量沥青路面在高温温度场下的蠕变,借助有限元软件(COMSOL)引入温度场和受温度诱导的蠕变模型,对基质沥青混凝土路面和HMAC(高模量沥青混凝土)路面进行热辐射和固体力学耦合作用,分析对比其在车辆荷载作用下的永久变形,研究外界环境温度、太阳辐射和车轮荷载等因素对路面车辙变形发展的影响,能够对路面车辙深度进行精确地预估,研究分析车辙产生的蠕变变形,针对路面车辙提出合理的防治措施,减小路面永久变形,为路面的材料选择和结构优化提供参考价值,延长沥青路面使用寿命.     

青藏公路沥青路面结构温度应力影响因素分析

针对青藏公路沿线常年低温、昼夜温差大等气候特点,利用ANSYS大型有限元分析软件,在温度场研究的基础上,计算分析了面层厚度、面层模量、面层线膨胀系数及不同气温状况对温度应力的影响。结果表明:随着面层厚度的增加,沥青混凝土路面面层底面的温度应力变化幅度最大;面层弹性模量对路面结构层温度应力的影响较大,但其影响深度有限;沥青路面结构层温度应力随着面层线膨胀系数的减小而减小,温度越低,其影响越大;温度越低,温差越大,沥青路面结构层的温度应力越大。     

反射裂缝对路面力学状态影响分析

为了研究反射裂缝对沥青路面力学状态的影响,应用有限元软件ABAQUS建立了含反射裂缝和不含裂缝的路面模型,分析了裂缝出现前后在选取点的应力S11与剪应力S12的变化情况.计算表明:反射裂缝的出现对下面层底部应力S11、剪应力S12产生的影响最大,应力S11增大幅度达到82.96%,剪应力S12由几乎为零增大到43.94kPa;裂缝的出现对路面表面与上面层底部的剪应力S12影响较大,增大幅度分别为46.7%和37%;裂缝的出现对中面层、上基层和下基层底部的应力S11、剪应力S12以及路面表面和上面层底部的应力S11几乎没有影响.