5.8GHz微波应用于沥青路面就地热再生研究

摘要

为了解决2.45GHz微波应用于沥青路面养护存在的加热时间较长，单位加热面积能耗较高的问题，本文提出了将5.8GHz微波应用于沥青路面养护。
　　首先对5.8GHz磁控管供电系统进行研究，设计5.8GHz磁控管供电电路。设计了5.8GHz磁控管大小两种口径波导，60mm*80mm和92mm*102mm。通过测试，二者均能满足要求，其中考虑到尽可能少的磁控管组成尽可能大的微波加热墙,选择大口径直波导进行微波应用研究。
　　其次通过研究得出，5.8GHz磁控管使用中要尽可能减少波导口离路面的距离。考虑到路面不平及微波加热墙微波屏蔽需要,波导口离路面的距离在50mm左右。
　　使用CST及ANSYS仿真软件对2.45GHz和5.8GHz微波加热沥青路面的深度和温升进行了仿真研究，然后进行了实验验证,得出5.8GHz微波能够满足沥青路面微波养护要求。研究结果表明：
　　在距沥青混凝土路面0-75mm范围内，5.8GHz磁控管加热沥青混凝土的温升速率是2.45GHz磁控管的2-3倍。
　　加热8－10分钟，距沥青混凝土路面0-75mm范围内的沥青混凝土温升能够满足沥青道路面层养护要求。
　　5.8GHz微波加热沥青路面深度为7cm-8cm,约是2.45GHz微波加热沥青路面深度的一半。加热同样面积的沥青路面到相同温度，5.8GHz微波养护设备是2.45GHz微波养护设备消耗能量的1/3。
　　最后对5.8GHz频率微波加热沥青混合料路用性能研究，得出5.8GHz微波加热沥青能够满足混合料的热再生要求。

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第一章 绪论

1.1 微波加热原理及其应用

1.2 微波应用于沥青路面就地热再生研究

1.3 本文研究内容

第二章 5.8GHz磁控管供电系统及波导研究

2.1 5.8GHz微波的应用

2.2 5.8GHz磁控管供电系统设计

2.3 5.8GHz磁控管波导设计

2.4 小结

第三章 5.8GHz微波波导口距沥青混凝土表面高度研究

3.1 仿真研究

3.2 5.8GHz适用喇叭波导加热高度实验

3.3 小结

第四章 5.8GHz微波加热沥青混凝土深度研究

4.1 5.8GHz微波加热沥青混凝土深度仿真

4.2 5.8G与2.45G微波加热深度的对比实验

4.3 小结

第五章 5.8GHz微波加热沥青混凝土温升速率研究

5.1 5.8GHz微波加热温升速率仿真研究

5.2 5.8GHz微波加热温升速率实验研究

5.3 小结

第六章 5.8GHz微波加热沥青混合料路用性能研究

6.1 2.45GHz与5.8GHz微波加热沥青混合料动稳定度测试

6.2 2.45GHz与5.8GHz微波加热沥青混合料低温劈裂抗拉强度测试

6.3 2.45GHz与5.8GHz微波加热沥青混合料浸水马歇尔稳定度测试

6.4 2.45GHz与5.8GHz频率微波加热沥青混合料冻融劈裂测试

6.5 小结

6.6 结论及展望

第七章 结论

致谢

参考文献

攻硕期间取得的研究成果