流体集热沥青路面温度特性及对城市地表环境温度的影响

作     者：郝彦玉 罗丹 王锐 夏墨萱 司伟 HAO Yanyu;LUO Dan;WANG Rui;XIA Moxuan;SI Wei

作者机构：甘肃恒通路桥工程有限公司甘肃兰州730070 泸县审计局四川泸州646000 长安大学特殊地区公路工程教育部重点实验室陕西西安710064 

出 版 物：《公路交通科技》 (Journal of Highway and Transportation Research and Development)

年 卷 期：2025年第42卷第1期

页      面：54-66页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0814[工学-土木工程] 082301[工学-道路与铁道工程] 0823[工学-交通运输工程] 

基　　金：国家自然科学基金项目(52278430) 长安大学中央高校基本科研业务费专项(300102213204) 甘肃省交通运输厅科技项目(2023-18) 

主　　题：道路工程 太阳能流体集热系统 ANSYS仿真试验 路面热输出量 路表环境温度 

摘      要：【目标】道路沥青路面太阳能集热技术对太阳能的开发利用、路面可持续发展和改善城市热岛效应具有积极的意义,因此开展了流体集热沥青路面对路表温度和显热释放量影响的研究。【方法】首先,构建了流体集热沥青路面模型,分析了太阳能流体集热系统在不同运行条件下的沥青路面温度场;然后,开发了耦合城市峡谷的三维瞬态数值模型,并通过室内试验对模型正确性进行验证;最后,通过开发的模型模拟了太阳能流体集热沥青路面在不同季节的运行性能和对周围环境的影响。【数据】太阳能流体集热沥青路面在春季、夏季、秋季的最高路面温度分别降低了14,20,12℃;应用太阳能流体集热系统的城市路面可以在春季、夏季、秋季、冬季将路面表面的显热释放量分别减少47.41%,60.37%,52.46%,48.62%,虽然夏季热能输出最大,但降低幅度也最大;在夏季,太阳能集热系统可将路面上方1.5 m处的空气温度降低约1.1℃。【结论】太阳能流体集热路面温度在不同季节均小于普通沥青路面;在城市峡谷内,太阳能流体集热系统在夏季收集的热量最多,但集热效率最低。【应用】太阳能流体集热沥青路面为太阳能的开发利用、路面可持续发展和缓解城市热岛效应提供了一种可行且有效的技术路径,具有广泛的应用前景。