基于毫米波雷达的汽车前防撞预警系统设计

为研究毫米波雷达用于汽车前向防撞探测的可行性,设计了一种基于77 GHz毫米波雷达传感器的汽车前向防撞探测系统装置。该装置针对低频漏波信号和高频干扰信号,采用模拟信号处理模块等硬件系统进行初步滤除,并在此基础上依次通过FIR数字滤波、FFT变换、恒虚警检测等数字算法的处理,实现了目标距离、速度等信息的探测。同时,针对结构化道路的汽车前碰撞工况,构建了基于毫米波雷达方位角探测原理和行车安全距离模型的前防撞多级预警模型。场地道路测试表明:所设计的探测装置对静态目标距离探测误差为4.5%,对同时探测两个动态目标的速度的最大误差为5%。77 GHz毫米波雷达传感器应用于汽车前防撞预警系统设计具有可行性。

变截面百叶窗翅片的数值模拟与结构优化

为改善平行流换热器空气侧的换热性能,提出一种新型变截面百叶窗翅片。采用计算流体力学(CFD)对其流动和换热特性进行研究,探讨曲率数R^*、百叶窗角度θ、百叶窗间距LP等参数对其内部的流动与传热特性的影响,并以综合性能因子JF最大为目标进行结构参数优化。结果表明:与传统的矩形翅片相比,该新型变截面百叶窗翅片的传热因子j提高了7.3%,阻力因子f增加了2.6%,综合性能因子JF提高了7.65%,整体性能优于传统矩形翅片换热器;当R^*=0.51、θ=27°、Lp=1.1 mm时综合性能因子JF最大。

CO_(2)热泵系统气冷器的热力学性能分析

针对CO_(2)热泵系统螺旋套管式气冷器,基于MATLAB建立了仿真模型,采用单因素分析方法,研究进水温度、CO_(2)压力和质量流量对气冷器换热量、耗散、损失、效率以及出水温度的影响。经实验验证,在进水温度为24.5~35.0℃、CO_(2)压力为8.4~10.7 MPa、CO_(2)质量流量为0.0326~0.0476 kg/s工况下,气冷器模型制热量与实验数据相比总体误差在±10%以内。模拟结果表明:相比进水温度和CO_(2)质量流量,CO_(2)压力对气冷器性能的影响更为显著,且存在最优压力。在进水温度为20℃、CO_(2)进口温度为90℃工况下,当CO_(2)压力为10 MPa时气冷器效率最高,当CO_(2)压力为11 MPa时气冷器换热量最大;当进水温度低于20℃时,CO_(2)压力为10.5 MPa时出水温度最高。

基于有限时间热力学的换热器构型优化研究

针对逆流换热器的换热过程,以[火积]耗散最小为优化目标,推导出冷、热流体温度的最佳分布;进而在满足最佳温度分布的前提下,得到了最小[火积]耗散、最小热阻、[火积]传递效率与总传热单元数的关系。引入数值算例,结果显示随着总传热单元数的增加,换热过程不可逆损耗减小,但减小速率也越来越小。同时也证明了[火积]理论比熵理论更适用于换热过程的优化。

基于遗传算法的百叶窗翅片换热器多目标优化

为减小平行流换热器空气侧热阻,本文采用Ansys Workbench软件对百叶窗翅片式换热器进行多目标优化。在翅片厚度l_d分别取1、0.5 mm时,同时改变翅片间距f_d和百叶窗角度q,设定阻力因子f最小、传热因子j最大为优化目标。结果表明:翅片厚度l_d=1 mm时最优结构为θ=29.75°、f_d/2=0.9791 mm,最大综合性能因子JF为0.0671;翅片厚度l_d=0.5 mm时最优结构θ=25.65°、f_d/2=0.69 mm,最大综合性能因子JF为0.0675。