基于模糊理论的沥青路面热风加热多参数优化

摘要

为了优化就地热再生热风加热参数,提高热风加热沥青路面的加热效果,基于有限元方法,建立了热风加热装置加热沥青路面的模型,模拟计算了热风加热沥青路面的过程,通过试验验证了仿真模型及参数设置的正确性。采用正交试验设计方法研究了热风温度、热风速度、出风孔离地高度对加热效果的影响。提出了基于模糊理论的热风加热效果评价方法,引入综合模糊评价指标代替沥青路面温度场、对流换热系数和加热过程中的能量利用率等单一评价指标对沥青路面加热效果进行评价,采用独立性权系数法确定了各指标的权重系数,仿真分析验证了综合模糊指标评价方法的有效性。结果表明:在加热装置的设计参数范围内,热风温度对沥青路面表面温度及分布均匀性影响最大,热风速度对换热系数影响最大,出风孔离地高度对能量利用率影响最大。以沥青路面温度场、对流换热系数和能量利用率等单一指标为优化目标获得的最佳加热参数组合,仅能保证各自指标最优,但其他指标较差;以综合模糊评价指标ECFI为优化目标得到的最佳热风加热参数组合,可以同时获得较好的沥青路面温度场、对流换热系数和能量利用率。研究方法和结论为沥青路面热风加热参数的选择和加热效果的评价提供了一种有效可行的途径。