[发明专利]一种火灾工况下沥青路面传热传质性能的研究方法

摘要

本发明是一种火灾工况下沥青路面传热传质性能的研究方法，属于沥青路面安全技术领域，解决目前只能从宏观层次研究火灾工况下沥青路面的燃烧性能、没有从微观层次研究沥青路面传热传质性能、难以更深入揭示沥青路面燃烧性能的问题。本发明首先建立隧道和沥青路面几何模型，导入COMSOL软件，设置控制性方程组，定义沥青路面为多孔介质层；确定计算区域，进行网格划分，定义材料属性和边界条件；计算沥青路面温度场与压力场分布、多组分挥发物密度与速度场分布、各挥发物成份质量分数分布；最后，经可视化处理，绘出所需计算各参数变化图，改变工况参数，分析沥青路面结构传热传质性能，揭示沥青路面燃烧性能，对提高沥青路面火灾安全性具有重要意义。

主权项

1.本发明一种火灾工况下沥青路面传热传质性能的研究方法，其特征在于该方法的具体步骤如下：(1)根据实际隧道工程规模，按照一定比例在Auto CAD软件中建立隧道和沥青路面结构几何模型，导入COMSOL多场耦合分析软件建立数值计算模型；(2)设置热传导、热传递和热辐射的控制性方程组，沥青路面层定义为多孔介质层，定义流场分析遵守质量和动量守恒方程，用达西定律描述气态挥发物在多孔介质流动；(3)确定数值计算模型中计算区域，采用COMSOL多场耦合分析软件网格参数管理器中对模型中不同计算区域进行网格划分，并加密沥青路面结构及路表以上3米范围内计算区域网格；(4)在COMSOL多场耦合分析软件中对数值计算模型各个计算区域设置区域方程，定义不同计算区域材料和介质属性参数和边界条件；(5)运行求解器，计算沥青路面结构温度场与压力场分布、多组分气态挥发物密度与速度场分布、各挥发物成份质量分数分布；(6)经可视化后处理，直观绘出所需计算各参数的二维平面图、三维立体图、等值线图、矢量图、变形图、流线图和挥发物粒子追踪图；(7)改变不同材料属性、热辐射强度和边界条件，模拟分析不同隧道火灾工况下沥青路面结构传热传质性能，从微观层次揭示不同火灾工况下沥青路面燃烧性能。