基于最小能耗的沥青路面就地热再生加热机组优化控制

摘要：

原路面加热是沥青路面就地热再生的核心工艺环节,为探寻就地热再生加热机组运行速度及加热功率的合理组合,根据能量守恒定律建立了沥青路面就地热再生加热过程的传热模型,结合就地热再生原沥青路面加热特点,将传热模型转化为沿路面深度方向的一维传热,并依托沥青路面就地热再生实体工程,通过现场埋置温度传感器,监测加热机不同加热功率下路表及路表以下不同深度的温度,通过拟合传热方程,反演计算获得加热机组最大、最小功率的辐射热流密度.然后通过遗传优化算法结合传热模型,以加热过程最小化能耗为原则,寻找不同运行速度下加热机组的最优组合.结果表明:建立的传热模型能够较好地拟合就地热再生原路面加热的温度场;沥青路面加热时,热量的散失及温度传递的滞后性将会影响到加热机组热效率;按照最小化能耗的加热原则,3台加热机应先以最小功率进行加热,当需要提高加热机加热功率时,应优先增加第2台加热机的加热功率,然后是第1台,最后是第3台;由于加热机功率的限制,为满足沥青路面就地热再生加热温度要求,加热机运行速度应该小于等于3.2 m/min;推荐加热机组适宜的运行速度范围为2.4～3.1 m/min,在该范围内不仅能够满足加热过程的温度要求,还能最小化能量的消耗.

关键词：道路工程、优化控制、遗传算法、就地热再生、最小能耗、最优组合

所属期刊栏目：38

分类号：U415.52+8(道路工程)

资助基金：国家重点研发计划项目2018YFB1600200

在线出版日期：2021-02-05（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：19-26