瀝青灑布車導(dǎo)熱油加熱瀝青裝置設(shè)計(jì)及傳熱過程數(shù)值模擬研究.pdf

1、目前,我國公路事業(yè)進(jìn)入“建養(yǎng)并重”時(shí)期,公路建設(shè)及養(yǎng)護(hù)水平在不斷提升,這就要求瀝青灑布車必須適應(yīng)其發(fā)展,各方面性能得到提升。加熱裝置是瀝青灑布車灑布作業(yè)關(guān)鍵設(shè)備之一,其性能好壞將直接影響瀝青路用性能及灑布作業(yè)質(zhì)量。加熱效果無法滿足市場需求的瀝青加熱裝置勢必將被逐漸淘汰。
　　本文首先總結(jié)了國內(nèi)外瀝青加熱技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r,在此基礎(chǔ)上比較了各種加熱方式的優(yōu)缺點(diǎn),確定了目前廣泛應(yīng)用的導(dǎo)熱油間接加熱方式。隨后依據(jù)傳熱學(xué)相關(guān)理論對(duì)內(nèi)置雙層U型

2、管式導(dǎo)熱油加熱裝置主要結(jié)構(gòu)及部件進(jìn)行了計(jì)算和選型。針對(duì)設(shè)計(jì)的加熱裝置,本論文利用PROE參數(shù)化設(shè)計(jì)幾何模型,ANSYS Workbench對(duì)其傳熱過程進(jìn)行了數(shù)值模擬。此次數(shù)值模擬是對(duì)換熱過程進(jìn)行穩(wěn)態(tài)熱分析,瀝青采用層流模型,導(dǎo)熱油采用標(biāo)準(zhǔn)的k-ε模型和壁面函數(shù)法,以速度入口(Velocity-inlet)、自由出口(out-flow)及固壁邊界(wall)作為邊界條件進(jìn)行耦合換熱分析。數(shù)值模擬結(jié)果表明,換熱情況符合設(shè)計(jì)要求。最后,本文通

3、過數(shù)值模擬計(jì)算逐一分析了蛇管結(jié)構(gòu)、蛇管間距、瀝青流速及導(dǎo)熱油流速對(duì)加熱裝置換熱效果的影響,得到以下分析結(jié)果:不同的蛇管結(jié)構(gòu)形式以及蛇管間距數(shù)值變化對(duì)加熱裝置換熱效果會(huì)產(chǎn)生一定影響,但由于瀝青罐內(nèi)空間有限且換熱面積不大,其對(duì)罐內(nèi)瀝青溫度場分布及換熱效果影響不大;瀝青動(dòng)態(tài)循環(huán)加熱方式換熱效率優(yōu)于自然換熱方式;瀝青和導(dǎo)熱油流速的變化均會(huì)改變換熱系數(shù)K的數(shù)值,但綜合考慮其對(duì)壓降ΔP的影響,適當(dāng)提高導(dǎo)熱油流速對(duì)換熱效果改善更佳。這對(duì)今后瀝青灑布車