Phân bố nhiệt trong mặt đường bê tông nhựa: Thực nghiệm và mô phỏng số

##plugins.themes.academic_pro.article.main##

Author

  • Nguyễn Hồng Hải
    Trường Đại học Bách khoa - Đại học Đà Nẵng
    Trần Thị Thu Thảo
    Trường Đại học Bách khoa - Đại học Đà Nẵng
    Hoàng Văn Tỉnh
    Trường Đại học Bách khoa - Đại học Đà Nẵng
    Tôn Thất Bảo Nam
    Trường Đại học Bách khoa - Đại học Đà Nẵng
    Huỳnh Ngọc Hùng
    Trường Đại học Bách khoa - Đại học Đà Nẵng

Từ khóa:

Mô hình dự đoán
bê tông nhựa (BTN)
lý thuyết truyền nhiệt
phân bố nhiệt độ
ANSYS

Tóm tắt

Bài báo trình bày kết quả nghiên cứu dự báo phân bố nhiệt trong lớp mặt bê tông nhựa chặt (BTNC) của kết cấu mặt đường nửa cứng. Phân bố nhiệt được thực hiện trên mô hình quan trắc thực tế và mô phỏng số bằng phần mềm ANSYS trên cơ sở lý thuyết truyền nhiệt một chiều. Kết cấu mặt đường nửa cứng sử dụng trong nghiên cứu gồm lớp mặt BTNC12,5 dày 13cm trên lớp móng cấp phối đá dăm Dmax31,5 gia cố xi măng 4% dày 15cm. Phân tích mô phỏng được thực hiện ở 3 trường hợp thông số nhiệt lý (độ dẫn nhiệt, nhiệt dung riêng, dung trọng) của BTN khác nhau. Kết quả phân tích cho thấy, kết quả dự báo thay đổi nhiệt độ theo chiều sâu trong mặt đường BTN phụ thuộc các thông số nhiệt lý của BTN. Sử dụng thông số nhiệt lý thay đổi theo nhiệt độ làm việc thực tế của BTN (trường hợp 1) cho kết quả gần đúng với nhiệt độ quan trắc thực tế hơn so với sử dụng giá trị không đổi (trường hợp 2 và 3).

Tài liệu tham khảo

    [1] 22TCN211:06, “Áo Đường Mềm - yêu cầu thiết kế”, Bộ Giao thông vận tải, 2006.
    [2] Lijun Sun, “Structural Behavior of Asphalt Pavements”, Butterworth-Heinemann, p. 1045, 2016, doi: 10.1016/b978-0-12-849908-5.00007-9.
    [3] Chen, H. Wang, and P. Xie, “Pavement temperature prediction: Theoretical models and critical affecting factors”, Appl. Therm. Eng., vol. 158, 2019, p. 113755, doi: 10.1016/j.applthermaleng.2019.113755.
    [4] S. Barber, “Calculation of maximum pavement temperatures from weather reports”, Highw. Res. Board, vol. 168, no. 3, 1957, pp. 1–8.
    [5] Qin and J. E. Hiller, “Modeling the temperature and stress distributions in rigid pavements: Impact of Solar Radiation absorption and heat history development”, KSCE J. Civ. Eng., vol. 15, no. 8, 2011, pp. 1361–1371, doi: 10.1007/s12205-011-1322-6.
    [6] Yinfei, H. Zheng, C. Jiaqi, and L. Weizheng, “A novel strategy of inducing solar absorption and accelerating heat release for cooling asphalt pavement”, Sol. Energy, vol. 159, no. October 2017, 2018, pp. 125–133, doi: 10.1016/j.solener.2017.10.086.
    [7] Z. Alavi, M. R. Pouranian, and E. Y. Hajj, “Prediction of asphalt pavement temperature profile with finite control volume method”, Transp. Res. Rec., vol. 2456, no. 2456, pp. 96–106, 2014, doi: 10.3141/2456-10.
    [8] Trịnh Văn Quang, “Đánh giá trạng thái nhiệt áo đường bê tông nhựa bằng phương pháp số (phần 1)”, Cầu đường Việt Nam, vol. Số 10, pp. 30–33, 2002.
    [9] T. N. Nguyễn Huỳnh Tấn Tài, “Tính toán dự báo nhiệt độ mặt đường bằng phương pháp số và ứng dụng”, https://www.researchgate.net/publication/316278763, 2015.
    [10] “https://www.ansys.com/academic/students/ansys-student.”
    [11] Trịnh Văn Quang, “Cơ sở Truyền nhiệt”, TP Hồ Chí Minh, 2016.
    [12] J. C. Minhoto, J. C. Pais, P. A. A. Pereira, and L. G. Picado-santos, “Predicting Asphalt Pavement Temperature with a Three-Dimensional Finite Element Method”, Transp. Res. Rec., vol. 1919, no. 1919, pp. 96–110, 2005, [Online]. Available: http://trb.metapress.com/content/060716883r685171/.
    [13] Wang, “Simplified Analytical Approach to Predicting Asphalt Pavement Temperature”, J. Mater. Civ. Eng., vol. 27, no. 12, p. 04015043, 2015, doi: 10.1061/(asce)mt.1943-5533.0000826.
    [14] T. T. Tran, H. H. Nguyen, P. Q. Nguyen, and P. N. Pham, Developing an Apparatus to Determine Thermal Diffusivity of Paving Materials. Springer Singapore, 2021.
    [15] Luca and D. Mrawira, “New Measurement of Thermal Properties of Superpave Asphalt Concrete”, J. Mater. Civ. Eng., vol. 17, no. 1, pp. 72–79, 2005, doi: 10.1061/(asce)0899-1561(2005)17:1(72).
Xem thêm

##plugins.themes.academic_pro.article.sidebar##

Đã Xuất bản

May 31, 2022
Download
PDF
Cách trích dẫn
Nguyễn Hồng Hải, Trần Thị Thu Thảo, Hoàng Văn Tỉnh, Tôn Thất Bảo Nam, và Huỳnh Ngọc Hùng. “Phân bố nhiệt Trong mặt đường Bê tông nhựa: Thực nghiệm Và Mô phỏng số”. Tạp Chí Khoa học Và Công nghệ - Đại học Đà Nẵng, vol 20, số p.h 5, Tháng Năm 2022, tr 50-55, https://jst-ud.vn/jst-ud/article/view/7778.

##plugins.themes.academic_pro.article.details##