福建省交通科学技术研究所 ，福州 350004；2．福建省公路、水运工程重点实验室，福州 350004) 摘 要：随着 “热光电”在沥青路 面 中交 叉应 用研 究的逐 渐 流行 ，在 实际研究 中，有时 需要在 室 内模拟太 阳光对沥青混凝土 的照射 。为 了计算光照下沥青混凝土 内的温度 ，在 室 内 用红外灯进行模拟 ，利用传 热学的原理对 沥青混凝 土的温度场进行 数 学运 算，得 出解析解 ， 该解与沥青混凝土初温、导热系数、热扩散 系数、光照时间、热流密度、被测点深度等因素 密切相 关。同时通过实验 实测 温度分布 ，将解析解与实测值进行对 比，光照时间越短 、深度 越大，沥青混凝土内的温度实测值与理论计算值越接近。因此，该解析解在一定条件下可用 于光照 下沥青混凝土 内部 温度 的快速判断 。 关键词 ：道路 工程 温度场 解析算法 沥青混凝 土 光照 热辐射 热流密度 沥青 路面温度场 的计算始于 l9世纪 5O年 代 ，1957年 ，美 国的 Barber首先建立 了路面表 面温度和路面表面以下 3。5英寸处的温度与气温 和太阳辐 射之间的关 系…。从那时起 ，国内外 的学者从理论和统计分析两方面进行 了大量的研 究 -6]。1976年 ， 日本 的 近 藤 佳 宏 和 三 补 裕 二 对两种不 同厚度 的沥青混凝土路 面的温度 分布状况作 了一年的实测工作 ，并采用回归分析 方法研究路面温度与气温之间的关系。众多研究 中最著名的是美 国战略公路研究计划 (SHRP) 采 纳 Huber提 出的 回归模 型 -9，反 映 了路表 温 度与纬度、气温之 间的关 系，具有广 泛的适用 性。大部分 的研究仅针对室外沥青路面 的温度 场 ，随着世界范围 内 “热光 电”在沥青路面 中 交叉应用研究 的逐渐流行 ，在实际研究中 ，有时 需要在室内模拟太 阳光的照射。因此 ，对室内光 照下沥青混凝土的温度场分析显得意义非凡。 1 温度场理论计算 1．1 室内光照模型 本研究中，采用红外灯模拟太 阳光照射 ，并 和沥青混凝土一起密封在木箱内，如图 1所示 。 试验采用四盏红外 灯 “口” 字型 分布在沥青 混 凝土正上方 ，每盏功率 150W，半径 7．5cm。 图 1 试 验装置简 图 试验由于在室内，且有环境箱的隔离 ，热量 的传递主要有两种模式 ，热辐射和热传导 ，对流 传热可以忽略。试验模型中的沥青混凝土试块的 热动态过程可以用图 1来表示 。首先红外灯照射 对沥青混凝土、空气和木箱辐射传热，其次木箱和 空气对沥青混凝土热辐 射，沥青混凝 土在吸收了 这些辐射热后 ，一方面热量在 自身内部进行传导 ， 另一方面也反过来对空气和木箱产生逆辐射。 根据能量守恒定律 ，某一时刻沥青混凝土表 面进出能量平衡 ，因此有式 (1)。 收稿 日期 ：2014—06—04。 作者简介 ：王 家主 (1982一)，男 ，福建 南平 人 ，工 学硕 士，高级工程师，研究方 向为道路工程和建筑材料

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