路面洒水降温效果及影响因素分析

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1、工程硕士学位论文路面洒水降温效果及影响因素分析作者姓名黄士桐工程领域交通运输工程校内指导教师吴文亮副教授校外指导教师黄极龙高级工程师所在学院土木与交通学院论文提交日期2018年4月StudyoninfluencefactorandcoolingeffectofRoadWateringADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：HuangShitongSupervisor：AssociateProf.WuWenliangSouthChinaUniversityofTechnologyGu

2、angzhou,China分类号：学校代号：10561学号：201521007527华南理工大学硕士学位论文路面洒水降温效果及影响因素分析作者姓名：黄士桐指导教师姓名、职称：吴文亮副教授申请学位级别：工程硕士学科专业名称：交通运输工程研究方向：路面工程论文提交日期：2018年4月15日论文答辩日期：2018年6月4日学位授予单位：华南理工大学授予日期：年月日答辩委员会成员：汪益敏张丽娟徐伟陈页开吴文亮孙长新主席：汪益敏摘要道路是影响周围环境温度，加重城市热岛效应的重要因素，降低路面温度可以缓解城市热岛效应，改善制冷环境。路面洒水是最易实施且有效

3、的降低路面温度的方法。本文通过Abaqus软件建立了沥青砼路面及水泥砼路面的模型，使用质交换准则蒸发公式对路面洒水降温进行模拟，同时分析风速，空气湿度及路面辐射吸收率对洒水降温的影响。同时自制车辙板及水泥板进行室内试验与模拟结果进行比对。之后使用一天实际气温变化条件下模拟路面洒水，分析在不同风速，不同路面辐射吸收率及不同空气湿度条件下路面降温效果，找出不同条件下洒水量最少同时能有效控制路面温度的洒水方案。再以以上结果分析洒水前后路面上方气温及周围建筑温度的异同及对车辆及室内制冷能耗的影响。经过模拟分析，得出以下结论：1.洒水后，能够依附于沥青路

4、面及水泥路面进行蒸发降温的水量存在一个上限。2.质交换准则可以较好的模拟路面洒水后温度变化过程，但是在升温阶段模拟时间要短于实际情况。原因是沥青路面和水泥路面存在一定细小空隙，造成一定的蒸发阻力，而模拟中假设蒸发面为光滑致密的。水泥板的升温过程更接近模拟，因为水泥板表面比沥青路面更为致密光滑；3.随着风速的增大，洒水后路面降温幅度增大，降温时间延长；随着路面辐射吸收率的增大，洒水后路面降温幅度减小，降温时间减少；随着空气湿度增加，洒水后路面降温幅度减少，但是降温时间延长。4.路面洒水后可以有效降低路面上方1m内空气温度，提高行人体感舒适度，减少

5、车辆制冷能耗；对道路周围建筑距路面3m内壁面温度有一定影响,可以减少低层室内制冷能耗。关键词：路面温度；洒水降温；蒸发；质交换准则；空腔辐射；制冷能耗IAbstractRoadisthefactorwhichaffectingtheenvironmenttemperature,anditisalsoincreasethecityheatislandeffect.Lowingthetemperatureofroadcanrelievetheeffectofheatisland,iprovetherefrigerationenvironmentan

6、dwatercoolingistheeasiestandeffectivewaytoachieveit.ThispaperbuildingroadmodelinAbaqussoftware,andsimulatewatercoolingonroadwithHeatandMassTransferPrinciple.Thenanalysethefactorsaffectingwatercooling,whicharewindspeed,airhumidityandradiationabsorptivity.Makingasphaltplateand

7、concreteplateinlaboratory,andwateringonthoseplatewithdifferentwindspeedindoortoverifythesimulateabove.Simulateroadwatercoolingwithdifferentwindspeed,differentroadsurfaceradiationabsorptivityandairhumidityatthetemperatureandsolarradiationofGuangzhou,tofindoutthewateringmethod

8、whichcanreducetheroadtemperatureandsavewater.Thenanalysetheeffectofroadwate