CFRC道面板电热效应模拟研究

作者：支雁飞; 王辉; 刘建颖

来源：中国民航大学学报, 2023, 41(05): 42-48.

DOI：10.3969/j.issn.1674-5590.2023.05.008

• 碳纤维混凝土
• 电热效应
• 数值模拟
• 升温曲线
• 机场道面

为探究碳纤维混凝土（CFRC,carbon fiber concrete）道面的除冰效果，通过室内试验与ABAQUS电热效应分析结果进行对比，验证数值模拟CFRC道面板电热升温过程的可靠性，研究有、无隔热层情况下，不同输入电压、碳纤维含量、外界温度、风速等级条件下的道面升温规律。模拟结果表明：碳纤维含量越高，道面板的升温速率受输入电压的影响越小，当碳纤维含量达到1.7%时，对道面板升温速率的影响将不再明显；外界初始温度对道面板升温速率影响不大；外界风速等级越高，道面板升温速率越慢，当外界风速等级高于三级时，电压对道面板的升温效果影响较大，当风速等级达到六级时，90 V以下的输入电压作用下道面板难以升温到0℃；当外界温度为-10℃时，有隔热层道面板的升温速率比无隔热层的更快；当风速等级低于三级时，有、无隔热层对道面板的除冰效果影响较小。通过研究不同影响因素下的模型升温曲线，可为寒冷地区碳纤维混凝土机场道面的建设提供借鉴。