基于CST的5.8GHz微波加熱瀝青路面最佳面積的研究

王道乾

（中鐵七局集團(tuán)海外公司，河南 鄭州450016）

0 引言

微波加熱瀝青路面具有以下優(yōu)點(diǎn)：即時(shí)性、整體性、選擇性、高效性等。將微波應(yīng)用于路面除冰上時(shí)可以透過(guò)冰層對(duì)瀝青路面進(jìn)行加熱，路面溫度升高后與路面直接接觸的冰層融化成水，可以使冰層與路面分離。[1]施工通常是以磁控管組成的加熱墻陣列進(jìn)行的，以往沒(méi)有對(duì)天線端口對(duì)應(yīng)的最佳加熱面積進(jìn)行研究，這樣在除冰時(shí)或者導(dǎo)致磁控管間有部分冰層不能融水，或者導(dǎo)致重復(fù)加熱造成能量的浪費(fèi)。本文基于此對(duì)最佳面積進(jìn)行研究，可以指導(dǎo)磁控管的排列距離。

1 模型的建立

在CST軟件中建立模型如圖1所示。模型由喇叭天線、瀝青路面等組成。

圖1 微波除冰模型

城市路面瀝青層厚度一般低于15cm，故取高度為150mm。[2]天線端口面積為97×101mm，瀝青塊的面積分別取150×150mm，140×140mm，130×130mm，120×120mm，在CST中分別對(duì)上述幾種面積進(jìn)行仿真。

2 仿真結(jié)果

仿真結(jié)果如圖2所示。

由以上仿真結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)，面積為140×140mm，130×130mm，120×120mm的加熱面積比150×150mm的加熱面積大，且最大功率損耗密度值為247W/m3，大于其他三種的215W/m3，233W/m3，209W/m3。

3 結(jié)論

通過(guò)仿真，得到結(jié)論：對(duì)于此種天線，5.8GHz的微波除冰時(shí)加熱的最佳面積140×140mm。

［2］陳偉.瀝青路面微波現(xiàn)場(chǎng)熱再生仿真研究[D].長(zhǎng)安大學(xué),2009.DOI：10.7666/d.y1730031.