[发明专利]用于测量沥青混凝土接触热阻的方法

摘要

本发明公开了一种用于测量沥青混凝土接触热阻的方法，采用热流传感试验法测试沥青混凝土与换热管道间的接触热阻，通过在试件内埋设温度传感器、热流传感器以及迂回式布置的无缝钢管，温度传感器埋设在试件中间，分别距表面20mm、40mm、60mm、80mm；热流传感器固定在无缝钢管中间段钢管的外壁，钢管距试件表面80mm；试件制备后，四周采用隔热保温材料包裹，尽量使得热量只沿重力方向传递，集热时采用红外线灯作为热源，管内可控制不同流速和温度的换热介质流动；测得接触界面的温度差和热流后，根据接触热阻的定义，即可计算得到接触热阻。本发明依据接触热阻的计算方法，可得到不同级配、不同导热系数试件、不同温度下接触热阻的变化情况。

主权项

用于测量沥青混凝土接触热阻的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：制备长方体形状的沥青混合料试件；步骤二：在试件内埋设4个温度传感器、1个热流传感器以及1根无缝钢管，4个温度传感器埋设在试件中间，分别距试件上表面20mm、40mm、60mm、80mm；无缝钢管由开口方向相反的2个U型构成，热流传感器设置在无缝钢管的中间平行段钢管外壁，并与距试件上表面80mm处设置的温度传感器紧邻，无缝钢管设置在距试件上表面80mm处；步骤三：采用辐射光源对所述试件进行加热，开始加热后，每间隔30分钟，采集距试件上表面20mm、40mm、60mm处设置的温度传感器测量得到的沥青混凝土各测点温度，和距试件上表面80mm处设置的温度传感器和热流传感器测量得到的无缝钢管外壁的温度Tp和热流qp，根据试件上表面20mm、40mm、60mm处设置的温度传感器测量得到的沥青混凝土各测点温度，用最小二乘法对该数据拟合外推而得到不同时刻沥青混凝土界面处的温度Ta，依据傅里叶定律，对拟合出的温度‑时间曲线求导，求得不同时刻沥青混凝土界面处的热流密度qa；步骤四：将Ta、Tp、qa和qp带入公式即可得到不同时刻加热时沥青混凝土的接触热阻RC；步骤五：待温度加热到最大值，停止辐射光源对所述试件加热，并向无缝钢管内通入换热介质，开始通入换热介质后，每间隔30分钟，采集距试件上表面20mm、40mm、60mm处设置的温度传感器测量得到的沥青混凝土各测点温度，和距试件上表面80mm处设置的温度传感器和热流传感器测量得到的无缝钢管外壁的温度Tp'和热流qp'，待各测点温度稳定后即可停止采集，根据试件上表面20mm、40mm、60mm处设置的温度传感器测量得到的沥青混凝土各测点温度，用最小二乘法对该数据拟合外推而得到不同时刻沥青混凝土界面处的温度Ta'，依据傅里叶定律，对拟合出的温度‑时间曲线求导，求得不同时刻沥青混凝土界面处的热流密度qa'；步骤六：将Ta'、Tp'、qa'和qp'带入公式即可得到不同时刻冷却时沥青混凝土的接触热阻RC'。