內(nèi)置碳纖維發(fā)熱電纜的橋面融冰化雪技術(shù)研究.pdf

1、低溫環(huán)境下，路面或橋面容易結(jié)冰，影響車(chē)輛通行能力和交通安全。目前道路除冰雪的方法如撒鹽、人工（或機(jī)械）除雪等都能在不同程度上解決該問(wèn)題。但是這些方法往往都需要耗費(fèi)大量的人力、物力和財(cái)力，且通常具有一定的滯后性。采用發(fā)熱電纜加熱法在能較好的解決這些問(wèn)題。雖然目前國(guó)內(nèi)在這方面已經(jīng)開(kāi)展了一些研究，但其在工程上的應(yīng)用相對(duì)較少，因此有必要進(jìn)行進(jìn)一步的研究，使得發(fā)熱電纜加熱法應(yīng)用于道路融冰雪的理論更加完善，從而推動(dòng)其在道路融冰雪領(lǐng)域的應(yīng)用。

2、　　碳纖維發(fā)熱電纜作為一種新型發(fā)熱材料，具有低密度、耐高溫、耐磨擦、耐腐蝕、熱膨脹系數(shù)低，使用壽命長(zhǎng)，同時(shí)安全、環(huán)保、節(jié)能等優(yōu)點(diǎn)，綜合考慮本文決定采用橋面內(nèi)置碳纖維發(fā)熱電纜的方法來(lái)解決依托工程在冬季可能遇到的結(jié)冰問(wèn)題。針對(duì)采用碳纖維發(fā)熱電纜在橋面融冰化雪過(guò)程中需要解決的問(wèn)題，如：碳纖維發(fā)熱電纜的選型、布設(shè)間距、埋設(shè)位置等問(wèn)題，本文做出了如下研究：
　?。?）介紹發(fā)熱電纜的組成結(jié)構(gòu)，分析融冰化雪用發(fā)熱電纜相關(guān)技術(shù)指標(biāo)，并基于施工、發(fā)

3、熱效率等因素的考慮，初步確定發(fā)熱電纜的埋設(shè)位置、布設(shè)形式及發(fā)熱系統(tǒng)的電路連接形式。
　?。?）進(jìn)行室內(nèi)實(shí)驗(yàn)，成型內(nèi)置碳纖維發(fā)熱電纜的橋面板融冰化雪的試件，對(duì)系統(tǒng)融冰化雪的可行性、發(fā)熱均勻性及相關(guān)影響因素進(jìn)行試驗(yàn)測(cè)試，為實(shí)踐應(yīng)用提供有力支撐。
　　（3）基于傳熱學(xué)基本理論，采用有限元法研究發(fā)熱體融冰化雪系統(tǒng)溫度場(chǎng)分布及溫升規(guī)律，并分析了系統(tǒng)溫度場(chǎng)與發(fā)熱電纜埋設(shè)位置、布設(shè)間距、發(fā)熱電纜溫度、環(huán)境溫度等的關(guān)系以及各影響因素對(duì)表面溫