热反射涂层路面温度场模型建立与分析

陈肃明，黄文红，罗婷倚，丁勇杰

(1.重庆交通大学土木建筑学院，重庆 400074;2.江西交通工程咨询监理中心，江西 南昌 330006)

热反射路面是采用一种热反射涂层涂布于沥青路面，通过提高路面反射率降低其温度的新型路面。日本自2004年开始进行了路面热反射涂层材料的研究和应用，主要集中在涂层降温效果及路用性能评价以及试验路铺筑情况［1，2］;梁满杰［3］从传热学角度建立了沥青路面光热平衡方程，提出了热反射涂层可以降低路面温度;曹雪娟，等［4，5］研制了热固性沥青路面热反射涂层，并对其降温效果和综合路用性能进行了评价;冯德成，等［6］开发了一种预防性养护性沥青路面热反射涂层技术，通过铺筑试验路并评价了降温效果。目前的研究多集中在材料研制、降温效果及路用性能评价等方面，而对热反射涂层路面温度场模型研究较少。因此，笔者采用有限元软件ANSYS CFX模拟在一定环境条件下(如太阳辐射强度、风速、气温等)，普通沥青路面、水泥热反射沥青涂层路面表面温度场，分析了3种路面温度场并和实测路面温度场数据进行比较。

1 降温机理及路面热平衡方程

1.1 路面对热辐射的吸收、反射和透射［7］

当辐射投射到物体上时，其中部分被物体吸收，部分被反射，其余则透过物体，它们之间的关系为:

式中:α为吸收率;β为反射率;τ为透射率。

对于路面来说，热辐射无法透过，因此公式可简化为:

由公式(2)可知，路面反射率与吸收率之和为1。当辐射射线投射到路面上时，路面反射率越高，吸收率越小，相应吸收的热量越少。……