沥青自然对流传热特性实验研究与数值模拟的任务书.docx

沥青自然对流传热特性实验研究与数值模拟的任务书
任务书
一、研究背景
沥青是道路建设中常见的材料，其在高温下易于软化和流动，因此对于道路表面的稳定性有重要的影响。热传导是沥青在高温下软化和流动的主要原因，而沥青的自然对流传热过程则是热传导的重要补充，二者相互作用，对沥青的热学性质研究有着重要的意义。
目前，对沥青的自然对流传热特性研究主要依靠实验和数值模拟两种方法进行，虽然大量研究已经展开，但仍存在一些问题，如实验数据的可靠性和精度、数值模拟中对流流动的模拟精度等等。因此，本次研究旨在综合运用实验研究和数值模拟的方法，对沥青的自然对流传热特性进行更为深入的研究，为提高道路建设质量和沥青材料的性能提供科学的依据。
二、研究目的
1.通过实验研究，掌握沥青的自然对流传热规律和特性。
2.优化实验装置、提高实验数据的精度和可靠性。
3.进一步深入理解沥青的自然对流传热机理和影响因素。
4.通过数值模拟，对实验结果进行验证和分析。
5.为进一步提高沥青材料的性能、提高道路建设质量提供科学依据。
三、研究内容
1.实验研究
（1）建立自然对流传热实验装置，包括温度控制、沥青试件制备、沥青试件的热传导性能测量等步骤。
（2）在实验装置中进行自然对流传热实验，记录温度和时间数据，并对数据进行处理和分析，得出沥青的自然对流传热规律和特性。
（3）分析实验结果中沥青的自然对流传热机理和影响因素，通过对实验装置的优化，提高实验数据的精度和可靠性。
2.数值模拟研究
（1）建立沥青的自然对流传热数值模拟模型，包括材料和流动的物理性质参数，边界条件等。
（2）通过数值模拟方法，对沥青的自然对流传热过程进行模拟，得出温度场和速度场信息，并与实验结果进行对比分析，验证实验数据的可靠性。
（3）通过对模拟结果的分析，进一步深入理解沥青的自然对流传热机理和影响因素。
四、研究步骤
1.文献资料调研及理论分析
通过收集和研究文献资料，了解沥青的自然对流传热规律和特性，以及目前在实验和数值模拟方面的研究进展，为后续研究提供理论基础。
2.实验装置搭建及实验进行
基于对文献资料和理论分析的综合考虑，设计自然对流传热实验装置，包括温度控制、沥青试件制备、实验装置结构和数据采集方法等，完成实验，并记录实验数据进行分析和处理。
3.数值模拟建模及模拟计算
根据实验结果，建立沥青的自然对流传热数值模拟模型，并考虑材料的物理性质、流动和传热的物理规律，进行数值模拟计算，得出温度场和速度场信息。
4.数据分析和结论总结
通过对实验和数值模拟结果的分析，总结沥青的自然对流传热规律和特性，探究影响因素及机理，为提高沥青材料的性能和道路建设的质量提供科学依据。
五、主要研究成果
1.沥青的自然对流传热规律和特性。
2.自然对流传热实验装置的优化设计，提高实验数据的精度和可靠性。
3.沥青的自然对流传热数值模拟模型，模拟计算结果的验证和分析。
4.对沥青材料的性能提高和道路建设质量提高提供科学依据。
参考文献：
[1]张,李锋,刘彦杰,赵建民.沥青混合料自然对流传热特性研究[J].吉林大学学报(地球科学版),2019,49(3):598-606.
[2]张志勇,王雪良,陈立飞.沥青混合料自然对流传热特性数值分析[J].煤炭技术,2019,38(3):225-228.
[3]周山,熊潇文,郭新前,薛敏.沥青自然对流传热特性实验研究[J].热力发电,2018,47(10):90-94.
[4]李星宇,脱凡臣,李树珂,任金峰.沥青温度场数值模拟研究[J].软件,2019(S2):74-76.