高原寒区冷补料加热搅拌装置设计及仿真与验证
Design, Simulation and Verification of Heating and Stirring Device for Cold Patching Material in Plateau Cold Region作者机构：宝鸡文理学院机械工程学院陕西宝鸡721016 长安大学道路施工技术与装备教育部重点实验室陕西西安710064 长安大学特殊地区公路工程教育部重点实验室陕西西安710064
出 版 物：《公路交通科技》 (Journal of Highway and Transportation Research and Development)
年 卷 期：2019年第36卷第9期
页 面：43-49页
核心收录：
学科分类：08[工学] 0814[工学-土木工程] 082301[工学-道路与铁道工程] 0823[工学-交通运输工程]
主 题：道路工程 加热搅拌装置 ANSYS CFX 冷补料 高原寒区
摘 要：高原寒区公路养护线路长、养护资金缺乏、年平均气温低、空气稀薄、昼夜温差大,冻融循环频繁剧烈,导致高原寒区公路养护条件恶劣、公路养护难度大、养护质量难以保证。目前,高原寒区普遍采用冷补料进行日常养护,由于高原寒区施工环境温度低、冷补料破乳后水分不易蒸发,压实效果差,养护路面在气温变化后容易出现再次冻融,养护质量不佳。为解决高原寒区冷补料在低温环境下养护施工质量不佳的问题,避免高原寒区公路养护受季节和天气的制约,提出将乳化沥青冷补料加热到一定温度后施工的方案。根据方案要求、恒温控制系统构成和控制系统电路原理,完成加热搅拌装置整体设计。通过理论计算确定搅拌电机功率2 kW和搅拌速度30 r/min等工作参数。为验证所设计结构和参数是否合理,对加热搅拌过程进行分析得到仿真数学模型,并根据设计参数建立加热搅拌装置三维模型,利用ANSYS CFX流体分析软件,对加热搅拌装置进行仿真分析和模拟,通过仿真结果对设计参数进行优化,依据优化参数,制作加热搅拌装置设备样机并对样机现场试验。试验结果表明:仿真和试验结果契合度较好,设计参数合理,研究结果可为高原寒区公路养护提供参考。
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