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管道式热源消除寒区路面冰雪的温度特征研究
摘要：随着交通基础设施的不断发展，冬季路面积雪和结冰对交通安全造成了严重威胁。本研究旨在探究管道式热源消除寒区路面冰雪的温度特征。通过实验观测和数值模拟分析，研究发现管道式热源的温度分布具有一定的规律性，能够有效消除路面冰雪，提高道路通行能力和交通安全。
关键词：管道式热源，冰雪消除，温度特征，数值模拟
一、引言
随着城市交通的快速发展，冬季路面积雪和结冰对交通安全造成了严重威胁。寒区地区的道路维护部门采取了各种方法来防止和消除路面冰雪，但存在着成本高、效果不佳等问题。管道式热源技术作为一种新型的路面冰雪消除技术，具有许多优点，引起了广泛关注。本研究旨在探究管道式热源消除寒区路面冰雪的温度特征，为道路维护部门提供参考。
二、管道式热源原理
管道式热源是通过在路面下埋设细小直径的热源管道，在热源管道中通过循环流动的高温液体，向路面输送热量，通过热传导和对流来消除冰雪。热源管道布设密度、管道直径、液体循环速度等参数影响着热源的温度分布和冰雪消除效果。
三、实验观测与数据分析
为了研究管道式热源消除冰雪的温度特征，我们设置了不同参数的实验组，并在实验过程中观测记录了热源管道的温度变化以及路面冰雪的消除情况。实验结果表明，随着热源管道布设密度的增加，管道周围路面的温度变化更加均匀。当液体循环速度较高时，热源管道周围的温度明显升高，能够迅速消除冰雪。此外，管道直径也对温度分布和冰雪消除效果有一定的影响。
四、数值模拟分析
为了更好地理解管道式热源的温度特征和冰雪消除效果，我们使用了数值模拟方法对不同情况下的温度分布进行研究。通过改变热源管道布设密度、液体循环速度和管道直径等参数，模拟了不同情况下的温度分布和冰雪消除效果。数值模拟结果与实验观测结果相一致，验证了热源管道温度分布规律和冰雪消除效果的准确性。
五、讨论与结论
通过实验观测和数值模拟分析，我们发现管道式热源的温度分布具有一定的规律性。随着热源管道布设密度、液体循环速度和管道直径的不同，温度分布和冰雪消除效果会有所差异。热源管道密度较高时，温度分布更均匀，冰雪消除效果更好。液体循环速度较高时，热源管道周围温度明显升高，可以快速消除冰雪。此外，管道直径对温度特征和冰雪消除效果也有一定的影响。综上所述，管道式热源技术可以有效消除寒区路面的冰雪，提高道路的通行能力和交通安全性。
六、展望
虽然本研究通过实验观测和数值模拟研究了管道式热源消除寒区路面冰雪的温度特征，但仍存在一些问题需要进一步研究。例如，研究热源管道布设密度、液体循环速度和管道直径等参数对温度分布和冰雪消除效果的影响程度，以优化热源管道设计。此外，还可以进一步研究管道式热源在不同路面材料和气象条件下的冰雪消除效果。这些研究将有助于提高管道式热源技术的应用效果，并为寒区地区的道路维护部门提供更有效的冰雪消除方法。
参考文献：
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