多物理场下微波加热沥青混凝土传热性能研究

• 作者: 刘小明 赵昱 魏子奇 颜大雄
• 来源期刊: 中南大学学报（自然科学版）
• 关键词: 微波加热 沥青混凝土 多物理场 数值模拟 传热性能 温度均匀性
• 年，卷（期）: 2021,（7）
• 页码范围: 2321-2331
• 页数: 11页
• 分类号: TU418
• 语种: 中文
• DOI: 10.11817/j.issn.1672-7207.2021.07.019

摘要

传统沥青混凝土导热性能差,会产生微波加热温度均匀性差与作用深度小的问题.为了探究影响传热性能的因素,采用数值仿真模拟的方法,根据麦克斯韦方程与傅里叶方程建立传热模型,分析微波加热下,电磁场、材料介电常数以及导热结构对沥青混凝土传热性能的影响.研究结果表明:在这3个影响因素中,电磁场是影响微波加热下模型温升速率以及传热性能的外部因素,电磁场强度越大,模型微波加热温度越高,作用面积越大,模型温度均匀性越好,双波导结构模型比单波导结构模型的温度协同常数(TCOV)降低约16％;较高的介电常数虽然会提高微波加热速率,但温度均匀性变差;导热结构的加入可以明显改善模型的传热性能,当导热结构布置在靠近微波发射源的位置时,相对于其他布置方式,模型的温度均匀性最佳,相较于普通沥青混凝土模型,TCOV可提高17.5％;当外部电磁场一定时,可通过改变沥青混凝土的介电常数并在内部形成高导热结构来提高其传热性能.