相变控温混凝土机场道面强度与温度场数值分析.pdfVIP

2015年第 8期 混 凝 土 与 水 泥 制 品 2015No．8 8月 CHINA CONCRETE AND CEMENT PRODUCTS August 相变控温混凝土机场道面强度与 温度场数值分析 杜春志，刘兵飞，何翔宇 (中国民航大学机场学院，天津 300300) 摘 要 ：随着国内民航业的快速发展 ，机场场道 的除雪化冰 已成为急需解决的问题之一 ，特别是北方机场和高 原机场。基于相变储 能材料和功能梯度设计 思想 ，首先将场道按功能要求设计成三层 ，在此基础上对升温层厚度、埋 深、热传导系数等因素对场道强度和温度影响因素进行 了数值分析。结果表 明：埋管深度对结构的强度影响较小：埋 管深度对温度场影响较大，埋深越深 ，表面层温度越低 ，不利于融雪化冰；表面层导热系数对融雪化冰影响较大，导 热系数越大，高于59C的温度持续时间越长，对融雪化冰非常有利。 关键词 ：相变储能材料 ；强度分析 ；数值分析 ；温度场分析 Abstract：Withtherapiddevelopmentofcivilaviationindustry，snow—meltinganddeicingofpavementhasbeenone oftheissuesneededtoberesolved．especiallyinnorthandplateauairports．Thephasechangeandenergystoragecon- cretepavementhasbeendesignedasthree—layerstructurelike s‘andwich’bythemeansoftheprincipleoffunctionally gradedmaterials(FGM)，theeffectsofthethicknessandburieddepthofheatinglayerandtheheatconductivitycoefficient onthestrength and temperatureofpavementhadbeennumericalanalyzed．Theresultsshow thattheeffectsofburied depthofheatpipelinesaresmalleronthepavementstrength，theburieddepthofheatpipelinesaffectedthetemperatureof thepavementgreatly，thatisthetemperatureislowerinsurfacelayerastheburieddepthisdeeper，andtheheatconduc— tivitycoefficientofsurfacelayerhasrgeateffectonperformanceofsnow—mehinganddeicingofpavement，thegreaterthe heatconductivitycoefficient，themoretimeoftemperaturebeyond5~C kept，whichisverybenefitforsnow—meltingand deicing． Keywords：Phasechangeandeneryg storagematerial；Strengthanalysis；Numericalanalysis；Temperaturefieldanal— ysis 中图分类号 ：TU528．01 文献标识码 ：A 文章编号 ：1000—4637(2015)08—12—04 0 前 言 关重要。现阶段我国普遍采用的除冰雪方法[1-2]主要 机场道面在极端天气下的积雪或结冰严重影 有 ：人工清除法 (人工机械 、人工撒盐等)、化学融化 响了国