一种自愈合沥青路面有效感应加热深度的计算与调控方法技术

本发明专利技术公开了一种自愈合沥青路面有效感应加热深度的计算与调控方法，包括以下步骤：S1：对沥青路面进行热能分层；S2：建立沥青路面的二维感应加热模型；S3：运行模型，直至表面温度达到100℃；S4：基于网格的温度测量法划分模型，获得路面中不同材料的温度变化；S5：逐层计算模型的产热，导热，热辐射和热对流；S6：计算有效感应加热深度；S7：调控有效感应加热深度，进行诱导愈合实验。采用本发明专利技术专利，提出的基于热能的有效感应加热深度的计算与调控方法比传统的温度法更精确，揭示有效感应加热深度与沥青路面诱导愈合行为之间的关系可解决路面产生的裂缝、松散等病害，促进路面养护技术的发展，提高行车安全性。提高行车安全性。提高行车安全性。

【技术实现步骤摘要】
一种自愈合沥青路面有效感应加热深度的计算与调控方法


[0001]本专利技术涉及沥青路面感应加热领域，具体涉及一种自愈合沥青路面有效感应加热深度的计算与调控方法。

技术介绍

[0002]在土木工程中，交通基础设施的养护技术一直是研究的热点，感应加热沥青路面作为一种新型的技术，由于其诸多优点，在路面养护工程中得到了广泛的应用，这种新技术将金属感应材料混合到沥青路面中，以实现电磁场下的养护功能(感应愈合、除冰和融雪、坑洼修补、热定向等)，其中对沥青路面裂缝的诱导愈合行为研究最多。沥青路面诱导愈合效率与感应材料的有效感应加热深度有关，因此，为了促进交通基础设施维护技术的发展，应进一步研究有效感应加热深度。
[0003]在感应加热过程中，因为线圈的磁场强度随着沥青路面的深度而降低，产生温度的不均匀性，从而导致沥青路面具有明显的梯度愈合行为，这种行为严重制约了感应加热技术的应用和推广，同时会引发道路的微裂缝、飞散、坑槽、路面膨胀等病害。
[0004]然而，传统的研究有效感应加热深度的计算方法，存在以下问题：
[0005](1)传统方本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自愈合沥青路面有效感应加热深度的计算与调控方法，其特征在于，包括如下步骤：S1：对沥青路面进行热能分层；S2：建立路面的二维随机分布模型；S3：运行模型，直至表面温度达到100℃；S4：基于网格的温度测量法划分模型，获得路面中不同材料的温度变化；S5：逐层计算模型的产热，导热，热辐射和热对流；S6：计算有效感应加热深度；S7：调控有效感应加热深度，进行诱导愈合实验；所述S1中热能分层计算公式如下：其中，N是层数；H是密级配沥青路面的高度，单位为mm；是感应材料的平均长度，单位为mm；有效感应加热深度指数公式如下：β
i
＝Q
di
‑
Q
i
‑
1～i
其中，Q
di
是i层中所有感应材料的直接热传导的热能；Q
i
‑
1～i
是i
‑
1～i层中间接热传导的热能，当β
i
>0时，i层称之为发热层，β
i
<0时，为导热层；所述S4中，将红外图像的温度场以精度为废钢屑的平均长度进行网格化，通过图像识别测量点的温度；所述S5中，产热计算公式如下：其中，Q
ti
是i层感应材料产生的热能；g是i层感应材料的数量；j是i层中感应材料的序列号；P
ij
是i层中j号感应材料的供热能耗；m
ij
是i层中j号感应材料的质量；是所有感应材料的平均直径；导热计算公式：其中，Q
i～i+1
是i至i+1层间接热传导；Q
tc
是热对流；Q
tr
是热辐射；f是i层中骨料的数量；c
s
是骨料的比热容；m
s
是骨料的质量；是i层中骨料j的温度变化量；c
A
是沥青的比热容；m
iA
是i层中沥青的总质量；是i层中沥青的温度变化量；c
I
是感应材料的比热容；m
I
是感应材料的质量；是i层中感应材料j的温度变化量；热辐射计算公式：
热对流计算公式：其中，ε是沥青路面的辐射系数；S
r
是辐射面积；t是感应加热时间；T
sur
是沥青路面表面温度，T
air
是空气温度；T
sur

【专利技术属性】
技术研发人员：刘凯，蔡文静，童建航，王芳，丁伟伦，徐晓倩，张玄成，张益翔，张雅婧，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：发明
国别省市：