车载雷达液冷源的模块化设计方法研究

文中分析了车载雷达液冷源设计中存在非标定制、种类多样的问题,根据液冷源的产品特点,重点针对高度受限的液冷源开展模块化设计方法研究。研制了一种基于R410a制冷剂的30 k W标准制冷模块,并开展了制冷模块的性能测试、环境适应性测试和集成验证。该标准制冷模块可通用、可互换、数量可编辑、可扩展,适配于不同规格的液冷源,可大大缩短液冷源的研制周期,降低研制和维护成本,为液冷源的标准化和系列化设计提供借鉴。

多结构形式小通道液冷板散热性能对比研究

小通道冷板作为一种有效的热控装置,已被广泛应用于高热流密度电子器件的热管理领域。文中以通道特征尺寸为2 mm的串行、并行以及射流冲击/小通道混合液冷板为研究对象,旨在获取这3种结构形式冷板的极限散热能力和流动阻力损失的差异。研究结果表明:在相同冷却工质流量条件下,3种冷板的散热功率由大到小依次为串行通道、射流冲击/小通道混合液冷板、并行通道;串行通道冷板的板内阻力损失明显大于其余两者;在综合考虑压力损失和散热性能的基础上,根据不同热源热流密度条件选择合适的冷板结构,有望满足特定应用的需求。该研究可供小通道液冷板的设计和优化参考。

纯水冷却装置的设计思路及技术实现

本文基于一款纯水冷却装置,介绍了各主要器件的设计选型、结构设计及控制方式。旨在提供一种全面的纯水冷却装置的设计思路及技术实现,可以为相关工程人员提供设计参考。纯水冷却装置主要由水泵、板换、电动三通阀、管路、控制等部分组成。控制部分主要由温度变送器、液位开关、流量开关、PLC及触摸屏等器件组成。为了保证系统的可靠稳定运行,纯水冷却装置的试验也极其重要,特别是关于气密性的测试。本文中也阐明了试验内容。

风冷发动机冷却流道设计及散热性能提升

为解决常规风冷发动机火花塞侧风速较低的问题,在某三轮车风冷发动机缸头内部设计了冷却风道,采用计算流体动力学(computational fluid dynamics,CFD)方法对该风冷发动机冷却风道结构进行了数值模拟分析,结果表明原冷却风道下缸头冷却风道内冷却风速较低,火花塞附近和进气道周围的冷却风速也较小,不利于缸头的整体冷却。通过调整缸头冷却风道内导流片布置和增大排气侧进风面积,缸头火花塞侧及排气侧冷却风量明显提升,利于缸头高温区域的冷却。经实验验证,缸头改进方案下缸头火花塞垫片温度可降低23℃。研究结果可为缸头冷却风道的设计提供仿真数据支撑及理论指导。

60万t/a磷酸二铵装置水冷却系统技术改造

云南某公司二期的60万t/a磷酸二铵(DAP)冷却系统,设计使用风冷流化床,存在产品包裹温度高、包裹后产品外观质量波动较大、风冷系统尾气排放量大、后续尾气治理工艺路线选择及治理难度大等问题。针对问题,对产品冷却系统进行了有针对性的技术改造。采用水冷却器,使DAP产品的包裹温度得到了有效控制,使装置的尾气排放量降低,也使装置的能耗下降。通过装置的性能考核,验证了水冷却器技术的应用效果。

高集成阵列天线微通道散热设计方法研究

高集成阵列天线以其高精度、大范围、多功能的特点成为当今雷达天线发展的主流。然而,电子元件的高度集成导致天线阵面高热功耗,进而恶化天线电性能,因此高效率的散热设计必不可少。微通道散热装置是一种基于流体热交换的换热器,良好的微通道布置结构对稳定天线工作温度和确保天线的控制精度有着重要作用。文中基于ANSYS软件设计了天线微通道有限元模型,根据传热效率对微通道结构参数进行了优化,设计了蛇型流道和U型回路流道2种微通道散热结构,并进一步从传热效率和工程实践出发,对结构进行优化,设计出更加合适的2种一体式散热结构。

汽动热网循环水泵主轴断裂故障分析及处理

针对某厂热网循环水泵在运行期间多次发生主轴断裂事故,通过解体检查泵体,对泵轴断口形貌进行检查,并计算设计工况及不同运行工况点下泵轴剪切应力,分析剪切应力超限情况和泵轴断裂原因,并针对性地提出了优化泵轴结构,降低典型截面应力集中系数等风险控制措施。

四缸发动机冷却系统冷却性能分析及实验验证

为了给发动机冷却系统冷却性能分析提供方法参考,以某四缸发动机冷却系统为研究对象,基于计算流体力学仿真手段对其冷却系统冷却性能进行模拟分析。结果表明该四缸发动机冷却系统在发动机转速10000 r/min时的工作流量为90 L/min,该流量工况下缸体水套排气侧区、缸头鼻梁区冷却液流速满足高温区域流速不低于1.5 m/s的设计要求。4缸鼻梁区截面流量最小,3缸鼻梁区截面流量最大。经发动机台架热平衡实验验证,4缸的缸头火花塞垫片温度最高,3缸的缸头火花塞垫片温度最低。实测温度结果分布趋势与各缸鼻梁区截面处流量分布、发动机缸头温度场分布趋势基本一致,表明构建的冷却系统数值仿真模型是可靠的。缸头火花塞垫片在极限工况下的最高温度213℃在可接受范围内(小于250℃),表明该四缸发动机冷却系统的冷却性能较好,可满足该四缸发动机的冷却。

液冷散热器流道截面形状研究

论文构建了4种流道截面形状的液冷散热器模型,流道截面形状包括矩形、正方形、圆形和等腰三角形,研究了4种散热器多个截面处的温度分布情况、流道压力分布情况以及流道速度分布情况。同时,论文还研究了这4种散热器的换热系数、摩擦系数以及综合性能参数。研究发现,在4种散热器中,3#散热器在多个截面处温度极大值都低于其他散热器,同时3#散热器的综合性能参数最大,相比0#散热器提升了17%。论文为液冷散热器流道截面形状设计提供了一种新思路。

复杂环境下风冷柴油机工作及冷却性能研究

针对一款V型风冷柴油机,研究其在不同海拔、温度环境下的工作性能及冷却散热能力,进而提高柴油机热效率。为充分考虑动力舱下柴油机的冷却散热,提出一种将动力舱模型一维离散,以此搭建柴油机冷却系统模型的方法,并与柴油机工作模型进行耦合仿真。结果表明:柴油机在2000 r/min外特性工况条件下,外界环境海拔、温度的升高使得柴油机缸内燃烧工作曲线后移,海拔每增加1000 m,放热峰值点后移2°,缸内燃气温度升高;一定转速下的风扇空气质量流量会随海拔、温度的增大而减小,柴油机冷却能力下降,缸盖燃气侧表面平均温度升高;柴油机热效率随海拔、温度的升高而降低,高海拔、高温环境下,增大风扇转速可提升柴油机热效率,随着风扇转速提高,海拔4000 m、温度20℃环境下,柴油机热效率从29.7%升至35.7%。

基于发动机冷却需求的热管理控制模型研究

针对电气化冷却系统发动机冷却精确控制问题,基于发动机台架相关试验数据,利用GT-Suite仿真平台搭建发动机热管理模型,并与整车模型耦合成整车热管理模型;根据该冷却系统的特点,提出基于发动机冷却需求精确控制的热管理控制模型。利用模型在环的方式验证该控制模型的可行性,并针对“电子水泵+温控模块”和“机械水泵+温控模块”两种方案在WLTC和RDE循环工况进行对比分析,结果表明:在WLTC循环工况中,电子水泵在暖机阶段前200 s可实现冷却系统零流量,使得缸盖温度上升更快,WLTC循环油耗降低约0.2%;在RDE循环工况中,“电子水泵+温控模块”技术方案中,温控模块开度变化较为稳定,可有效减小发动机水温振荡,并提高温控模块寿命。

车用内燃机冷却系的流动与传热仿真

本文提出了车用内燃机冷却系的流动与传热仿真方法。采用一维的方法研究了车用内燃机冷却系的流动问题 ;采用集总参数法研究了车用内燃机冷却系的传热问题 ;将车用内燃机冷却系的流动问题与传热问题耦合起来作为一个系统 ,进行整体研究 ,建立了内燃机冷却系的流动与传热问题的整体模型。编制了计算程序。对某型坦克内燃机冷却系的流动与传热进行了实例计算 ,仿真结果与试验值符合较好。

散热带翅片参数对车用水箱散热器流动传热性能的影响

采用数值仿真结合正交设计方法对工程车用散热器的主要几何参数进行了计算和分析。通过极差和方差分析,获得了各参数对散热器的散热和流动性能影响的敏感次序以及显著性水平,并拟合出参数-性能关联式。同时,进行了风洞试验验证上述数值仿真方法。结果表明:仿真结果与试验测试数据趋势吻合良好,该仿真方法可以有效地进行翅片参数对散热器流动传热性能的影响研究,有利于缩短设计周期和减少设计成本。

乘用车发动机电控冷却系统控制策略

针对乘用车发动机冷却系统水温控制问题.建立某车型冷却系统仿真模型,通过台架试验验证模型,在模型的基础上设计PI反馈控制和前馈-反馈综合控制的控制策略,将3种冷却系统控制方式在暖机、负荷突变情况下进行对比,并在新欧洲行驶循环(NEDC)下考虑冷却系统功耗进行综合分析.结果表明:PI反馈控制策略可将发动机冷却液出口水温波动控制在±1.5℃,而综合控制则将温度波动控制在±0.5℃,PI反馈控制和综合控制较原机减小暖机时间,相对原机系统在NEDC循环下分别降低功耗55.3%、58.0%.采用前馈-反馈的综合控制方式较PI反馈控制策略冷却液温度波动更小且冷却系统附件功耗能够进一步降低.

轿车发动机冷却水套流动与传热CFD计算分析

通过UG软件对某汽油机冷却水套建立三维模型,利用计算流体力学软件FLUENT分析发动机内部冷却水的流场分布、换热系数分布以及压力损失,同时对该发动机的冷却水套提出了优化方案并对其计算结果与原方案进行了对比分析。原发动机冷却水套的流动传热计算表明:缸盖进气侧冷却水流动较均匀,3缸和4缸缸体冷却水套排气侧冷却能力较差,1缸和2缸缸盖冷却水套排气侧冷却能力较差,通过改进前后换热系数比较,说明改进后的发动机冷却水套的换热能力优于原发动机冷却水套。

高速动车组牵引变流器热容量

在分析高速动车组牵引变流器冷却系统结构及工作原理的基础上,利用ANSYS软件构建了冷却系统中空气—水热交换器的有限元仿真模型,对热交换器温度场及空气流场进行了仿真研究;为了验证更高运行速度下高速动车组牵引变流器冷却系统能否满足散热需求,设计并搭建了牵引变流器热容量测试平台,利用该测试平台在武广客运专线对CRH3型高速动车组牵引变流器温升参数及冷却系统通风量进行了动态测试研究。试验结果表明在高速运行工况下,牵引变流器冷却系统进风量将减小,但CRH3型高速动车组牵引变流器冷却系统仍然能满足动车组以330km/h高速持续运行的要求,试验测试结果验证了仿真结果的正确性。在国内首次对高速动车组牵引变流器热容量进行了实车测试研究,为新一代时速380km/h高速动车组的设计奠定了一定的理论和实践基础。

模糊PID控制的电子节温器对油耗的影响

针对传统内燃机水温控制系统不能准确、快速、稳定地调节发动机水温的问题,在Simulink环境下设计了模糊控制器,建立了基于模糊比例-积分-微分(PID)控制的冷却水系统的仿真模型,对使用模糊PID控制的电子节温器与传统机械节温器进行油耗对比试验。仿真及试验结果显示:采用模糊PID控制系统比传统PID控制效果更佳,能减少水温的超调及系统调控的时间。使用模糊PID控制的电子节温器能提高发动机工作时的水温且能有效控制水温的波动,减少风扇开启时间。发动机水温升高能降低发动机的油耗,在新欧洲行驶循环(NEDC)工况下,其节油效率为0.7%;低速小负荷稳态工况下,其节油效率最高可达4.7%。

汽车管带式散热器仿真设计方法的研究

利用CFD手段对结构复杂的管带式散热器仿真设计方法进行了研究,采用散热器局部完全仿真计算分析得到管带与空气的热交换系数,并从温度、压力和速度三方面分析了散热片开窗角度对其换热性能的影响,得出开窗23°时换热效果最好,又利用多孔介质模拟开窗散热带,进行整体散热器的传热性能仿真模拟计算。研究结果表明:计算结果与试验结果比较吻合,为散热器产品的优化设计提供了可能。

遗传算法在AUV局部路径规划中的应用研究

利用遗传算法(GA)实现AUV(自主水下机器人)对于运动目标的自主避碰,根据前视声纳信息探测到的障碍物距离信息,AUV的运动信息以及航迹规划信息.算法采用了二进制编码规则,并把避碰、航迹跟踪等约束条件作为适应度函数的影响因子,将AUV的下一步的航向和速度作为避碰算法的输出结果.仿真表明,AUV对动目标的自主避碰效果良好、避碰和航迹回归路径平滑.

双层交错布置多孔喷嘴喷射特性仿真与试验研究

在高压共轨系统综合性能试验台上对所设计的不同结构的双层交错布置多孔喷嘴的喷油规律进行了测试。试验结果表明:孔径大的双层交错布置多孔喷嘴喷油速率较大;下层喷孔喷射夹角的变化对双层交错布置多孔喷嘴喷油速率影响不显著;在喷孔几何流通面积相同的情况下,双层交错布置多孔喷嘴与传统单层喷嘴相比具有较高的喷油速率和较大的累积喷油量。为深入分析其原因,建立了双层交错布置多孔喷嘴内流场的三维CFD模型,对双层交错布置多孔喷嘴与传统单层喷嘴进行气液两相流的模拟分析,研究发现双层交错布置多孔喷嘴有效流通面积比传统单层喷嘴大。