ISO 5389-2005 Turbocompressors - Performance test code《透平压缩机 性能试验方法》.pdf

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1、 Numro de rfrence ISO 5389:2005(F) ISO 2005NORME INTERNATIONALE ISO 5389 Deuxime dition 2005-12-15Turbocompresseurs Code dessais des performances Turbocompressors Performance test code ISO 5389:2005(F) PDF Exonration de responsabilit Le prsent fichier PDF peut contenir des polices de caractres intgr

2、es. Conformment aux conditions de licence dAdobe, ce fichier peut tre imprim ou visualis, mais ne doit pas tre modifi moins que lordinateur employ cet effet ne bnficie dune licence autorisant lutilisation de ces polices et que celles-ci y soient installes. Lors du tlchargement de ce fichier, les par

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6、ompris la photocopie et les microfilms, sans laccord crit de lISO ladresse ci-aprs ou du comit membre de lISO dans le pays du demandeur. ISO copyright office Case postale 56 CH-1211 Geneva 20 Tel. + 41 22 749 01 11 Fax. + 41 22 749 09 47 E-mail copyrightiso.org Web www.iso.org Publi en Suisse ii ISO

7、 2005 Tous droits rservsISO 5389:2005(F) ISO 2005 Tous droits rservs iii Sommaire Page Avant-propos v 1 Domaine dapplication 1 2 Rfrences normatives. 1 3 Symboles et dfinitions 1 3.1 Symboles et units . 1 3.2 Dfinitions 5 4 Garanties 6 4.1 Gnralits. 6 4.2 Conditions pralables de la garantie 7 4.3 Ob

8、jet de la garantie. 7 4.4 Garanties supplmentaires 8 4.5 Comparaison de la garantie. 8 4.6 Garanties relatives la fabrication en srie. 8 5 Mthodes de mesure et quipement de mesure 8 5.1 Gnralits. 8 5.2 Pressions . 9 5.3 Tempratures 10 5.4 Masse volumique du gaz 10 5.5 Composition gazeuse . 11 5.6 Vi

9、tesse du gaz . 11 5.7 Dbit volumique et dbit massique. 12 5.8 Vitesse de rotation 12 5.9 Puissance. 12 6 Essai de performance. 13 6.1 Prparation pour lessai . 13 6.2 Excution de lessai 14 6.3 valuation des rsultats dessai 15 6.4 Incertitude de mesure des rsultats dessai 15 7 Conversion des rsultats

10、dessai aux conditions de garantie . 25 7.1 Gnralits. 25 7.2 Conversion. 25 8 Comparaison de la garantie. 37 8.1 Objectif. 37 8.2 Excution . 37 8.3 Remarques particulires 46 9 Rapport dessai . 47 Annexe A (normative) Organigramme et valeurs de rapport de dbit volumique. 48 Annexe B (normative) Essais

11、 de rapport de dbit volumique au-del de la similitude dcoulement 51 Annexe C (normative) Mthode de correction de lincidence du nombre de Reynolds sur les performances de compresseurs centrifuges. 56 Annexe D (informative) Drivation des formules pour le calcul de lincertitude des rsultats de mesure 6

12、2 ISO 5389:2005(F) iv ISO 2005 Tous droits rservsAnnexe E (informative) Termes spciaux relatifs aux compresseurs 64 Annexe F (informative) Exemples de rapports dessai de rception 99 Bibliographie 145 ISO 5389:2005(F) ISO 2005 Tous droits rservs v Avant-propos LISO (Organisation internationale de nor

13、malisation) est une fdration mondiale dorganismes nationaux de normalisation (comits membres de lISO). Llaboration des Normes internationales est en gnral confie aux comits techniques de lISO. Chaque comit membre intress par une tude a le droit de faire partie du comit technique cr cet effet. Les or

14、ganisations internationales, gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec lISO participent galement aux travaux. LISO collabore troitement avec la Commission lectrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation lectrotechnique. Les Normes internationales sont rdiges

15、conformment aux rgles donnes dans les Directives ISO/CEI, Partie 2. La tche principale des comits techniques est dlaborer les Normes internationales. Les projets de Normes internationales adopts par les comits techniques sont soumis aux comits membres pour vote. Leur publication comme Normes interna

16、tionales requiert lapprobation de 75 % au moins des comits membres votants. Lattention est appele sur le fait que certains des lments du prsent document peuvent faire lobjet de droits de proprit intellectuelle ou de droits analogues. LISO ne saurait tre tenue pour responsable de ne pas avoir identif

17、i de tels droits de proprit et averti de leur existence. LISO 5389 a t labore par le comit technique ISO/TC 118, Compresseurs et outils, machines et quipement pneumatique, sous-comit SC 1, Compresseurs de procd. Cette deuxime dition annule et remplace la premire dition (ISO 5389:1992), dont elle con

18、stitue une rvision technique. En particulier, un organigramme amlior pour la dtermination des conditions de rglage utilisant les conditions de similitude a t intgr en tenant compte de la mthode de correction du nombre de Reynolds. Trois classes de conversion des rsultats dessai, y compris les essais

19、 au-del des conditions de similitude de dbit, ont t dfinies. Larticle relatif aux incertitudes de mesure a t rvis. La procdure essaye et prouve de dtermination des incertitudes de mesure par la mthode diffrentielle a t ajoute pour permettre de satisfaire toutes les exigences dessai, y compris notamm

20、ent les exigences applicables aux compresseurs multi-enveloppes et aux groupes de machines constitus de diffrentes machines dentranement et de compresseurs. Larticle relatif aux comparaisons de garantie a t largi pour tenir compte de tous les cas envisageables de courbes de performance et de points

21、de garantie. LISO 5389 a t labore galement sur la base de lASME PTC 101du VDI 2045-12et du VDI 2045-23 . NORME INTERNATIONALE ISO 5389:2005(F) ISO 2005 Tous droits rservs 1 Turbocompresseurs Code dessais des performances 1 Domaine dapplication La prsente Norme internationale sapplique aux essais de

22、performance de tout type de turbocompresseurs. Elle ne sapplique pas aux ventilateurs ou aux pompes vide pouss, ni aux compresseurs injection avec composants dentranement mobiles. Les turbocompresseurs sont des machines dont laspiration, la compression et le refoulement sont des processus de flux co

23、ntinu. Le gaz est achemin et comprim par des roues et dclr avec une augmentation supplmentaire de la pression dans des anneaux statoriques aubage fixes ou sans aubage. La prsente Norme internationale a pour objet de spcifier des dispositions normalises pour la prparation, le mode opratoire, lvaluati

24、on et lestimation dessais de performance raliss sur des compresseurs tels que spcifis ci-dessus. Lessai de rception des performances est bas sur le prsent code dessais des performances. Les essais de rception ont pour objet de dmontrer le respect des conditions de la commande et des garanties spcifi

25、es dans le contrat. 2 Rfrences normatives Les documents de rfrence suivants sont indispensables pour lapplication du prsent document. Pour les rfrences dates, seule ldition cite sapplique. Pour les rfrences non dates, la dernire dition du document de rfrence sapplique (y compris les ventuels amendem

26、ents). ISO 5167-1, Mesure de dbit des fluides au moyen dappareils dprimognes insrs dans des conduites en charge de section circulaire Partie 1: Principes gnraux et exigences gnrales 3 Symboles et dfinitions 3.1 Symboles et units 3.1.1 Caractres latins Symbole Signification Unit A surface m 2a vitess

27、e du son m/s B tolrance de fabrication % b largeur de sortie de refoulement de la premire roue m c vitesse m/s c p , c vcapacit calorifique massique kJ/(kgK) c icoefficients dvaluation D diamtre extrieur de la premire roue m f facteur de correction ISO 5389:2005(F) 2 ISO 2005 Tous droits rservsSymbo

28、le Signification Unit f xcart relatif moyen G classe de qualit % g acclration locale due la pesanteur m/s 2h enthalpie spcifique kJ/kg k exposant isentropique k Texposant isentropique, temprature k Vexposant isentropique, volume l longueur dencombrement mm Ma nombre de Mach M tcouple Nm M masse mola

29、ire kg/mol m exposant de temprature m dbit massique kg/s N frquence de rotation 1/s n exposant polytropique P puissance kW p pression MPa (bar) Q flux thermique kW R constante des gaz parfaits J/(kgK) Ra rugosit moyenne m R molconstante des gaz universels J/(kmolK) Re nombre de Reynolds S tape de me

30、sure numrique s entropie spcifique kJ/(kgK) T temprature thermodynamique K t temprature C u vitesse priphrique, par rapport D m/s u nergie massique interne kJ/kg V intervalle de confiance ou incertitude de mesure v volume massique m 3 /kg V dbit volumique m 3 /s W fonction de rsultat w fraction mass

31、ique X fonction de compressibilit X Nrapport de frquences rduites de rotation x teneur en vapeur par rapport la masse humide de la vapeur du mme gaz kg/kg x (Index)teneur en vapeur des mlanges vapeur/gaz par rapport au gaz sec kg/kg Y fonction de compressibilit ISO 5389:2005(F) ISO 2005 Tous droits

32、rservs 3 Symbole Signification Unit y valeur de fonction y travail massique de compression kJ/kg Z facteur de compressibilit z nombre de groupes dtages 3.1.2 Caractres grecs Symbole Signification Unit coefficient de transfert thermique W/(m 2 K) coefficient de dilatation volumique 1/K facteur de pon

33、dration diffrence coefficient de calcul rendement viscosit dynamique Ns/m 2 rapport des valeurs (RZ 1 T 1 ) rapport des chaleurs massiques rapport polytropique viscosit cinmatique m 2 /s taux de compression masse volumique kg/m 3 incertitude relative de mesure rapport entre rapports de dbits volumiq

34、ues coefficient de dbit volumique (Index)humidit relative coefficient de travail dun processus de rfrence vitesse angulaire 1/s 3.1.3 Suffixes Indice Signification 1 entre (ct aspiration) 2 sortie (ct refoulement) I, II, III, ., z tages, numrots dans le sens de lcoulement nombre de Reynolds infinime

35、nt grand A section non rfrigre dun compresseur refroidissement intermdiaire air air sec amb ambiant (air, temprature) an hypothse, machine dentranement av moyen B section rfrigre dun compresseur plusieurs tages refroidissement intermdiaire ISO 5389:2005(F) 4 ISO 2005 Tous droits rservsIndice Signifi

36、cation cal talonnage co converti en conditions de garantie cog converti en taux de compression et en dbit volumique daspiration du point de garantie comb sections combines cond condensat cou accouplement crit critique d dynamique dev cart dr machine dentranement dry sec eff rel Ex valeur limite de g

37、 garantie ou conditions de rfrence gas gaz i i eterme dune somme (i = 1, 2, 3, .) i interne in entre j numro de groupe dtages ( j = I, II, Ill, ., z) k exposant isentropique L fuite lub lubrifiant M mesurage, moteur m dbit massique mech mcanique n tat normal N frquence de rotation out sortie p polyt

38、ropique P puissance Pr processus de rfrence ou standard pr rsultats dessai calculs au pralable ou prvus rad rayonnement ou convection ran gamme de mesure correspondante de linstrument Re par rapport au nombre de Reynolds red vitesse rduite ref valeur de rfrence res rsultat s isentropique ISO 5389:20

39、05(F) ISO 2005 Tous droits rservs 5 Indice Signification sat vapeur deau/vapeur sature seal liquide dtanchit side flux secondaire ou soutirages st statique sup alimentation sur surface sys systme T isotherme t temprature te rsultat dessai term bornes tol cart admissible tot total u extrmit ou priphr

40、ique us utilisable V volume vap vapeur deau, vapeur wet humide wf fluide moteur W eau de refroidissement ou rfrigrant x entre lentre et la sortie y valeur de fonction Lorsque aucune remarque spcifique nindique le contraire, les variables thermodynamiques dtat utilises sans indices dcrivent, dans la

41、prsente Norme internationale, ltat total. 3.2 Dfinitions Pour les besoins du prsent document, les termes et dfinitions suivants sappliquent. Des termes et dfinitions supplmentaires sont donns dans lAnnexe E. 3.2.1 rapport entre les rapports de dbits volumiques () () 12 te 12 g / / VV VV = (1) 3.2.2

42、rapport de frquences de rotation rduites 11 te 11 g N N RZ T X N RZ T = (2) ISO 5389:2005(F) 6 ISO 2005 Tous droits rservs3.2.3 nombre de Mach priphrique u 1 u Ma a = (3) 3.2.4 nombre de Reynolds priphrique u 1 ub Re = (4) 3.2.5 coefficient de dbit volumique 1 2 4 V D u = (5) 3.2.6 coefficient de tr

43、avail dun processus de rfrence Pr Pr 2 /2 y u = (6) 3.2.7 coefficient denthalpie i 2 /2 h u = (7) 3.2.8 rapport RZ 1 T 1() () 11 11 I j j RZ T RZ T = ( ) () 11 ,B 11 I,B j j RZ T RZ T = pour la section rfrigre B (8) I,B = premier tage de la section B 3.2.9 section un ou plusieurs tages successifs du

44、n turbocompresseur sans refroidissement intermdiaire parcourus par un mme dbit massique 4 Garanties 4.1 Gnralits Le client et le fabricant doivent conclure un accord contractuel spcifiant les proprits et les caractristiques du compresseur qui doivent faire lobjet dune garantie et qui doivent tre dmo

45、ntres par un essai de rception. La vrification de ces proprits est ralise sur la base des valeurs mesures lors de lessai de rception et converties aux conditions de garantie. Le respect de la garantie peut uniquement tre demand si tous les composants du systme compresseur sont dans les conditions co

46、rrectes lors de lessai de rception (voir 6.1.3). ISO 5389:2005(F) ISO 2005 Tous droits rservs 7 4.2 Conditions pralables de la garantie Les conditions appliquer comme conditions pralables de la garantie et dont la modification affecterait le fonctionnement du compresseur doivent tre spcifies dans le

47、 contrat de livraison. Ces conditions peuvent comprendre: a) la pression daspiration (ou la pression de refoulement dans le cas des compresseurs dpression) et la temprature daspiration; b) dans le cas de flux centriptes secondaires, leurs tats thermodynamiques et le rapport entre les dbits massiques secondaires et le dbit massique daspiration, et, dans le ca