机场道路碳纤维电热法融雪化冰试验与数值模拟

黄彩萍， 余 浩， 谭 燕， 游文峰

(湖北工业大学 土木建筑与环境学院， 湖北 武汉 430068)

冬季机场道路受天气影响经常会积雪结冰，导致机场运营受阻。由于机场道路面积较大，为加快路面除雪融冰的速度常采用大型除雪机械。

关于道路路面融雪化冰方面的研究有很多，罗新欣等[1～3]研究在桥面板内部铺设发热电缆，探究了桥面板融雪化冰的效果和可行性以及影响桥面板融雪化冰效果的因素。符养斌等[4]对比分析了碳纤维电缆加热技术与普通除雪技术的融雪效果以及经济性。杨畅等[5～7]利用有限元分析的方法建立数值模型，研究了桥面内置碳纤维发热线的铺设间距、埋深、电流、温度和风速等因素与桥面温升速率和融雪化冰效率之间的关系。袁玉卿等[8～10]研究了影响沥青混凝土路面内置碳纤维发热线融雪效率的因素。李赏[11]提出路面预埋电阻网进行融雪化冰的设想，并结合有限元分析和试验结果对该方法进行验证，探究了影响路面预埋电阻网融雪化冰速率的因素。张楚杰等[12]通过构建ANSYS热分析模型研究了机场混凝土道板内置单层碳纤维发热电缆融雪化冰的效果以及发热电缆的布置间距、埋深等因素与机场混凝土道板融雪化冰效果之间的规律。Wan等[13]提出了钢渣再利用技术，利用钢渣设计了具有融雪化冰功效的路面超薄摩擦层，提高了路面的感应加热性能以及融雪化冰效率。Mohammed等[14]在环境试验箱内将三种不同形式的碳纤维埋入混凝土试件中，对其加热性能进行了测试，研究了热功率密度、环境温度、加热板安装深度、混凝土湿度、碳纤维形态等参数对混凝土试块温度变化的影响。……