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        路面融雪化冰可靠性分析

        2013-10-22 02:03:54屠艷平朱志剛李元松
        關(guān)鍵詞:影響

        屠艷平,朱志剛,李 鵬,李元松

        (1.武漢工程大學(xué)環(huán)境與城市建設(shè)學(xué)院,湖北 武漢 430074;2.武漢工程大學(xué)交通研究中心,湖北 武漢 430074;3.武漢理工大學(xué)土木工程與建筑學(xué)院,湖北 武漢 430070;4.河北省安裝工程公司,河北 石家莊 050011)

        0 引 言

        冬季冰雪天氣會對道路交通造成嚴(yán)重威脅,甚至造成交通事故,給經(jīng)濟(jì)造成損失,給人民生命財(cái)產(chǎn)造成損害.2010年1~6月全國惡劣氣候條件下道路交通事故增多,31.2%的道路交通事故發(fā)生在陰雨雪霧天氣條件下,同比上升11.7%.現(xiàn)在通常使用的除冰方法主要分為被動抑制路面積雪結(jié)冰技術(shù)和主動融雪技術(shù)兩大類.被動式方法目前常采用融雪劑,但氯鹽類融雪劑會嚴(yán)重腐蝕橋梁、道路、建筑物、地下管道,會使它們的耐久性降低及使用壽命縮短,更為致命的缺點(diǎn)是對土壤和水資源造成污染[1].目前國內(nèi)外道路融雪化冰新技術(shù)是采用主動式熱融法,國外根據(jù)研究成果,已經(jīng)建立了多個(gè)典型的地?zé)嵩幢萌谘┗こ蹋?].國內(nèi)已有天津大學(xué)、吉林大學(xué)、武漢理工大學(xué)開展了路橋融雪化冰的傳熱機(jī)理研究、實(shí)驗(yàn)研究及數(shù)值模擬[3-5],武漢工程大學(xué)對路面融雪化冰的可靠性進(jìn)行了分析[6],但目前還沒有對考慮多個(gè)隨機(jī)因素的路面融雪化冰的可靠性研究.本文首次考慮多個(gè)影響因素的隨機(jī)性,并以武漢地區(qū)實(shí)際天氣條件為依據(jù)進(jìn)行數(shù)值分析計(jì)算,為系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供必要的依據(jù),說明了可靠性研究的可行性及必要性.

        1 地源熱泵融雪化冰工作原理

        地源熱泵融雪化冰系統(tǒng)如圖1.地源熱泵路面融雪化冰過程主要包括三部分傳熱過程:路面融雪管道傳熱、地下?lián)Q熱器換熱和路面融雪化冰傳熱.其中,路面融雪化冰包含復(fù)雜的傳熱傳質(zhì)、多態(tài)轉(zhuǎn)換過程和能量動態(tài)傳輸過程.

        圖1 地源熱泵融雪化冰系統(tǒng)圖Fig.1 System diagram of ground source heat pump snowmelting

        2 多個(gè)隨機(jī)因素融雪化冰可靠性分析

        2.1 可靠性方程

        以系統(tǒng)的耗熱量作為可靠指標(biāo),功能函數(shù)為

        降雪量和室外溫度對路面融雪化冰耗熱量的大小影響最為重要[7],本文只考慮降雪量和室外溫度的隨機(jī)特征對系統(tǒng)可靠性的影響,則功能函數(shù)為

        qm(t)為隨機(jī)變量,qm(t)=85h(t)[8],式(2)中h為降雪量(mm/h),qc(t)也為隨機(jī)變量,qc(t)=-h(huán)cTa(t);qs、qr、qe、qI為確定值;q(t)為隨機(jī)變量.

        2.2 中心點(diǎn)法

        假定h與Ta相互獨(dú)立,令A(yù)=qs+qr+qe-qI

        系統(tǒng)失效概率為

        2.3 驗(yàn)算點(diǎn)法(JC法)

        極限狀態(tài)方程為

        X分別為q,h及Ta.

        3 融雪化冰可靠性實(shí)例

        3.1 工程概況

        2010年12月15日湖北武漢天氣條件:氣溫-5.0℃~2.1℃;相對濕度60%~90%;偏北風(fēng)3~4級;小雪:降雪量為2.0mm/h.按常規(guī)設(shè)計(jì),根據(jù)最不利氣象條件計(jì)算的最大耗熱量為280.29 W/m2.

        由已知條件知h=2mm/h,μh=2mm/h,Ta=-5℃,μTa=-5℃,hc=23.37W/(m2·K),qs=5.2W/m2,qr=27.46W/m2,qe=40.3 W/m2,qI=85.56W/m2,A=-12.6W/m2,μq0=280.29W/m2.

        3.2 中心點(diǎn)法計(jì)算及結(jié)果分析

        根據(jù)中心點(diǎn)法,由式(8)、(9)計(jì)算不同Pf,δh,δTa下q的取值,如表1~3.

        表1 μh=2mm/h,Pf=0.01時(shí),q隨δh,δTa的變化取值Table 1 Calculated value of q whenμh=2mm/h Pf=0.01 W/m2

        表2 μh=2mm/h,Pf=0.05時(shí),q隨δh,δTa的變化取值Table 2 Calculated value of q whenμh=2mm/h Pf=0.05 W/m2

        表3 μh=2mm/h,Pf=0.10時(shí),q隨δh,δTa的變化取值Table 3 Calculated value of q whenμh=2mm/h Pf=0.10 W/m2

        將計(jì)算結(jié)果進(jìn)行分析,如圖2~4.

        a.在失效概率不變的條件下,也就是可靠度不變的情況下q隨δh、δTa的增大而增大.

        圖2 Pf=0.01時(shí)q隨δh、δTa的變化Fig.2 Value of qalong with variance ofδh、δTa when Pf=0.01

        圖3 Pf=0.05時(shí)q隨δh、δTa的變化Fig.3 Value of qalong with variance ofδh、δTa when Pf=0.05

        圖4 Pf=0.10時(shí)q隨δh、δTa的變化Fig.4 Value of qalong with variance ofδh、δTa when Pf=0.10

        b.q同時(shí)也受失效概率的影響,δh、δTa不變的條件下,Pf越小,也就是可靠度越高,q受的影響就越大.在失效概率接近0.01時(shí),耗熱量與不考慮參數(shù)隨機(jī)特征的確定性方法計(jì)算結(jié)果相比增加很多,特別降雪量或室外溫度的變異性很大時(shí),q約增加30%~55%;可見系統(tǒng)合理的可靠性設(shè)計(jì)對節(jié)能影響很顯著.

        c.在Pf不變的情況下,降雪量的變異性δh比室外溫度的變異性δTa對耗熱量的影響要大.如圖2中δh取0.2,δTa取0.01時(shí)耗熱量達(dá)到359.6 W/m2,而δh取0.01,δTa取0.2時(shí)耗熱量為334.9 W/m2,減少了23.7W/m2,可見降雪量的變化對耗熱量的影響比室外溫度變化的影響顯著.

        d.不考慮環(huán)境因素的隨機(jī)特征分析計(jì)算出的耗熱量為280.29W/m2,不能保證系統(tǒng)的可靠運(yùn)行.考慮可靠性設(shè)計(jì),允許環(huán)境因素在一定范圍內(nèi)變化,如表2中允許降雪量和室外溫度有10%的變化范圍,計(jì)算的耗熱量為314.1W/m2,與定值計(jì)算雖增加12%,但系統(tǒng)的失效概率為5.0×10-2,即系統(tǒng)在此狀態(tài)可靠性比較高.

        3.3 JC法計(jì)算及結(jié)果分析

        本工程極限狀態(tài)方程為

        隨機(jī)變量q,h及Ta均服從正態(tài)分布,如果已知μq、δq,μh、δh及μTa、δTa,則

        可假定q*=μq,h*=μh,Ta*=μTa,用迭代法求解可靠指標(biāo).

        已知μq=353.8W/m2,μh=2mm/h,μTa=-5℃,δq=0.05時(shí)可靠指標(biāo)具體結(jié)果見圖5.

        從圖5中可知,在系統(tǒng)提供的熱量一定的情況下,降雪量變異性的影響對可靠指標(biāo)的影響比室外環(huán)境溫度變異性的影響要大,同時(shí)和中心點(diǎn)法的結(jié)論是一致的.采用JC法的計(jì)算量雖然比中心點(diǎn)法大,但具有可以根據(jù)要求進(jìn)行足夠精度的近似計(jì)算的優(yōu)點(diǎn),同時(shí)計(jì)算的可靠指標(biāo)比中心點(diǎn)法的要大,也就是在可靠指標(biāo)一定的情況下,采用JC系統(tǒng)所需提供的熱量就可少些,可以減少能源消耗,達(dá)到節(jié)能目的.

        圖5 β隨δh,δTa的變化取值Fig.5 Calculated value ofβ

        4 結(jié) 語

        a.系統(tǒng)的可靠度及降雪量、室外溫度的隨機(jī)性對耗熱量有較大影響,用常規(guī)方法設(shè)計(jì)可能不能保障融雪化冰的效果,不能保證及時(shí)地除去路面積雪.

        b.用JC法和中心點(diǎn)法進(jìn)行了可靠指標(biāo)的計(jì)算,在系統(tǒng)提供的熱量一定的情況下,降雪量變異性的影響對可靠指標(biāo)的影響比室外環(huán)境溫度變異性的影響要大.

        [1]洪乃豐.氯鹽類融雪劑的腐蝕危害與試驗(yàn)方法的討論[J].工業(yè)建筑,2006,36(10):61-64.Hong Naifen.Corrosion of chlorine deicers and discussion on test methods[J].Industrial Construction,2006,36(10):61-64.(in Chinese)

        [2]Rees S J,Spitler J D,Xiao X.Transient Analysis of Snow Melting System Performance[J].ASHRAE Transactions,2002,108(2):406-423.

        [3]王華軍.流體加熱道路融雪傳熱傳質(zhì)特性研究[D].天津:天津大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院,2007.Huajun Wang.Study of heat and mass transfer of hydronic snow melting process for pavement[D].TianJin:School of Mechanical Engineering,Tianjin University,2007.(in Chinese)

        [4]張磊.道路融雪化冰實(shí)驗(yàn)研究及其數(shù)值模擬[D].吉林:吉林大學(xué)汽車工程學(xué)院,2009.Zhang Lei.Expermental Study and Numerical Simulation on the Characteristics of Road Ice-Snow Melting[D].Jilin:College of Automotive Engineering,Jilin University,2009.(in Chinese)

        [5]王虹,吳少鵬,陳明宇,等.傳導(dǎo)瀝青混凝土的融雪化冰實(shí)驗(yàn)研究及數(shù)值分析[J].武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào),2010,32(7):90-93.WANG Hong,WU Shao-peng,CHEN Ming-yu,et al.Experimental Research and Simulating Analysis of Conductive Asphalt Concrete Used to Melting Ice and Snow[J].JOURNAL OF WUHAN UNIVERSITY OF TECHNOLOG,2010,32(7):90-93.(in Chinese)

        [6]屠艷平,管昌生,李元松.地源熱泵路面融雪化冰可靠性設(shè)計(jì)及應(yīng)用分析[J].武漢工程大學(xué)學(xué)報(bào),2011,33(6):61-64.TU Yan-ping,GUAN Chang-sheng,LI Yuan-song.Reliability Design and Application Analysis on Pavement Snow Melting of Ground Source Heat Pump[J].JOURNAL OF WUHAN INSTITUTE OF TECHNOLOGY,2011,33(6):61-64. (in Chinese)

        [7]屠艷平,李杰,胡國祥,等.瀝青混凝土路面融雪熱流密度分析[J].武漢工程大學(xué)學(xué)報(bào),2010,32(9):31-34.Tu Yan-ping,Li-jie,Hu Guo-xiang,et al.Heat Flux Analysis of Asphalt Concrete Pavement Based on Snow Melting[J].JOURNAL OF WUHAN INSTITUTE OF TECHNOLOGY,2010,32(9):31-34.(in Chinese)

        [8]涂瓛,陳輝,吳少鵬,等.導(dǎo)電瀝青混凝土融雪化冰熱輸出功率計(jì)算方法[J].武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào),2009,31(13):37-40.TU Huan,CHEN Hui,WU Shao-peng,et al.Calculating Method for Heat Output Power Based on Removing Snow and Ice of Conductive Asphalt Concrete[J].JOURNAL OF WUHAN UNIVERSITY OF TECHNOLOG,2009,31(13):37-40.(in Chinese)

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