HBm 69-1988 强制流动空气的冷凝器蒸发器性能试验方法.pdf

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1、共和国航空工业部HBm 69 -913 强制流动空气的冷凝器蒸发器性能试验方法19811-008-25度;17158094122施中华人民共和国航空工业部按准HBrn 69-88 目次I术语 I I z试验用仪表 3 3 试验装置. . 4 4 试验方法. . . .户. . . 10 5 试验要求 d . . . I 1 1 6 需记录的参数. . . . . . . . . 12 T 计算. . . . . . . . . 16 附录A制冷剂中含油率的测定方法(补充件). z z 附录E附录c附录D空气物性参数计算(参考件). . . I 制冷剂物性参数计算(参考件). . . 常数与热力

2、参数(参考件). . . . . 27 30 36 附录E参考文献(参考件). 41 中华人民共和国航空工业部部标准HBm 69-88 强制流动空气的冷凝器蒸发器性能试验方法代替本标准规定了在无霜工况下，空气强制流动时，冷凝器和蒸发器(以下统称热交换器)的试验方法，以保证在确定各种额定值时有统一的性能报告。l 术语1 1 冷凝器系指一种热交换器，强制流动的空气流经其传热面时，空气的如度上升，同时使制冷剂的蒸气凝结。1. Z 蒸发器系指一种热交换器，强制流动的空气流经其传热面时，空气的满度和合湿量下降，同时使制冷剂液体蒸发a1. 3 强制流动空气系指由于风机f生的压差而形成的流动空气a1. 4

3、热交换器尺寸1 4 1 有效深度系指热交换器沿气流方向，并处于气流中的长度尺寸(见fll1中尺寸E)。1. 4. 2 有效长度系指与热交换器管长方向平行的热交换器迎风面积尺寸(国l中尺寸L ). 1. 4 3 有效高度系指与热交换器管长方向垂直的热交换器迎风面积尺寸(见图l中尺寸H ) 航空工业部1988-08-25发布1988-09-01 实施i 向I H乌t69-88 -A z -_j , l I I E 图l热交换器尺寸示意图1. 4. 4 迎风面积系指处于气流中的热交换器横截面积，它等于热交换器有效长度和高度的乘积(LX且)。1. 4 5 管排数系指热交换器沿气流方向的管子数目。1.

4、L 6 管列数系指热交换器一排管子的数目s1. 4.7 回路数系指由热交换器引出的独立管路敬。1. 5 试验用术语1 5 1 稳定工况j事指试验过程中，被测变量的波动值保持在5.4条所规定的范围内的工况条件.1 5. Z 热平衡系指空气侧和制冷剂侧换热量的偏差达到4.1条所要求的状态。1. 5.3 一次试验系指取得一组完整试验变量的数据，它包括:z HBm 69 - 8 8 a.达到稳定工况前一段时间内所得的观察值或记录曲线;b.在稳定工况条件下，该试验期间的记录值.1 5 4 测量数据系指一组试验变量的读敬，它是在稳定工况条件下读取的，并用于计算中。1. 5 5 计算数据系指一组试验变量的数

5、据，它是一组测量数据或几组测量数据的平均值，并用于计算中。1. 5 6 试验数据系指一组试验变量的数据，它是几组计算数据的平均值，在满足热平衡的条件时，作为试验结果.1. 5 .7 测量问隔系指录取一组测量数据的时间间隔。z 试验用仪表Z 1 一般规定2 . 1. 1 试验用仪表应在有效期内使用，并应有经国家计量部门或有关部门校验的合格证2 1 . 2 仪表的精度不能满足本章要求时，在用校验曲线对仪表读数进行修正的条件下，该仪表允许使用。2 . 2 温度测量仪表2 . Z . 1 温度测量可使用下列仪表:a.玻璃水银温度计;b.热电偶;c .电阻温度计，包括热敏电阻a2 2 2 温度测量仪表的

6、准确度应满足如下要求:a.空气干E求与.!球温度:士。.1 c b.制冷弄l温度:t 0 . 2 c c .其它温度:土O.5 c 2 . 2. 3 用于监测主气的干球与湿球温度的仪表，应使用玻璃水银温度HBrn 69- 8 R 吨其准确度应不低于士o. 1 c。Z. 3 压力测量仪表Z. 3 1 压力测量可使用下列仪表:a.液非主压力计;b.波在管压力表;压力计或风压计;d.压力传感器和组合式电动仪表.2. 3 2 用于测量空气1l1I王差的压力仪表，其准确度应不低于主o.5 . Z. 3 .3 用于测量恒iE恒湿室内空气压力的压力仪表，其准确度应不低于1009. 2 3 4 屑于测量制冷剂

7、压力的压力仪表，其准确度应在测定绝对压力值的士。.5喃范围内，用于测量其它压力时，其准确度应在测定绅对压力值的土Z.oll范围内.z . 4 空气流量测量仪表测量空气流量可采用喷嘴和液柱压力计或压力传感器.喷嘴的形状和加工精度应满足3.2.3.15条的要求，测量喷嘴前后静压羞的液柱压力计或压力传感器应满足Z.3 2条的要求.Z. 5 制冷剂流量测量仪表2. 5. 1 测量制冷剂的流量可使用液体流量计，其准确度应在测定量的士。.5嚼范围内。3 试验装置试验装置是由空气侧和制冷剂侧的控制和测量装置组成，本标准仅对空气j和和J冷剂侧的测量装置作出规定.3 1 恒温恒湿室3 1 , 1 恒温恒湿室是一

8、个密封隔热的房间，室内放置空气参数测量装置见图2.室内温度和湿度是由空气调和机控制的。4 69-8日HBm 空气调和机空气参数测量装置I .5L 恒温恒湿室恒混恒湿室平面示意图3. 1 2 恒温恒炮室应具有足够的操作空间，空气参数测量装置的进风口与恒温恒混主墙壁的距离不得小于热交换辑有效长度的1.5倍。空气参数测量装置测量热交换器的空气流量及进入和离开热交换器的干琼温度和湿球温度，可用图3所示形式的装置，它包括空气采样管、温湿度测定盒和风洞.图z3. 2 件d段lIi装|lv恃L试-空气流1 Z 000 ，喷嘴的喉径太子等于12 5 mm，喷嘴的流量系数Cn可定为o 9 9 ，对于直径小于12

9、5阳的喷嘴，或者要求更为精确的流量系数时，可按下式计算.Cn =口，99日67 , 006 -1二二二三t一-+ R e 1 34 , 6 Re (2) 式中:Re一-雷诺数。7 ,1. 3 雷诺数Un Dn Re = (3) Vn 且式中:UE一一喷嘴喉部的空气流速，ru/si Dn一一喷嘴喉部直径，m; n一-喷嘴喉部空气的动力粘度，P a. SQ 7 , 1. 4 当空气的压绪性可忽略不计时，通过喷嘴喉部的空气流速可按下式计算:一也u Cn /iJ二;可(4) 7. 1 , 5 当采用多个喷嘴时，总的空气体积流量等于所用每个喷嘴体积流量的和。1 7 HBm 69 - 8 8 7.1. 6

10、 干空气的质量流量qam = 60 qav/v且式中:q且m干空气的质量流量，K口./b ; qav一一湿空气的体积流, m:/I阳1n;vn 一一喷嘴喉都以干空气为基准的湿空气比容，mkg .。7 Z 热损失修正计算(5) 7. Z 1 混合室的热损失系数等于该室的积与所用隔热材料的导热系数的乘积.Z3 = AZ3/;r 式中:K 23一-混合室的热损失系数，wA;AZ3一-混合室凤洞的 一一隔热材刺的导热系薇，8 一一隔热材料的厚度.m. _, 川-3川，w/(mK; (6) 7 Z. Z 蒸发器出口空气比精应根据接收室空气温度对混合室的热损失进行修正aJ.6 K 23(tl-t3 ho=

11、 h-一-一.(7) 2 . u 3 - q am 式中:hz-一出口空气的比蛤，k才/)地;b3一一接收室主气的比始，k才/kg; t 1 入口空气的干球温度，-c:h一-接收室空气的干球温度.C。7 . 2 3 热交换器出口空气干球温度应根据接收室的空气温度对混合室的热损失进行修正a3 6.K 2 3 t t 1一古马)t z=t3-F一一-二)一. qam Cpa (81 式中:z一一出口空气的干球温度，-c;Cpa -一干空气的定压比热.kJ.1kg. K)。7 3 蒸发器空气侧换热量计算l HBm 69 - 88 7. 3 1 空气侧全热内s.=qam (h1-hZ) - Cw.t/

12、 (胃1-w z) (u) 式中:曲ts.一一空气伽|全热，krA1;h1 入口的空气比踏，k立/kg;Cw 一水的定压比热，kJ/(kgK); tf一接收室空气的湿球温度，C; W1 一一入口空气的含湿量，k/kg; Wz 一出口空气的含湿量，kg/kg; 7 .3. 2 空气侧显热 s a = q s.m ( C P s. + C P v . W )( t 1 - t Z ) .任。)式中:eEa一-空气伽l显热，k立/h，CPV一一水蒸汽的定压比热，k :J/(kgK)o 7. 3 . 3 空气侧海热a +iu hv -ame r 而川vr，、7. 10.2 冷凝器的平均制热量 c =

13、O. 5 (r + s且)(21) 式中:飞一一冷凝器的平均告热量，k.J;月10 此时在每次试验中，两流体问的热平衡应在下述限值内:+5嚼兰兰(面r-面sa) 币。兰-5.倒21 HBm 69-88 附录A液体制冷剂中含油率的测定方法(补充件)适用于样品是取自液体制冷剂，且制冷剂与油为单相溶液的炀合。A 1 术语A 1. 1 含油率系指样品中油的质量与含油制冷剂质量之比A 2 试验用仪表A 2.1 质量测量AZ. l. l 用于确定样品、采样容器及泄放器的天平至少具有样品中油质量的i嚼的分拚能力。A 2. 1. 2 在采样过程中，用于监视样品质量的称或天平主少具有样品质Z嚼的分辨能力。A 2

14、.2 真空度测量A 2.2.1 用于测量真空度的真空表至少具有o.25 kPa分辨能力。A 2.3 压力测量A 2.3 .1 用于测量采样容器内部压力的压力表至少具有5kpa的分辨能力.A 3 装置A 3.1 采样容器A 3. 1. 1 采样容器是因筒7静的，见图A10其内径不得小子100mm，内部高度不得小于25 0 11IIll，采样容器的容积要大于拟盛样品的容积。A 3. 1. 2 采样容器上接两个阀门，当采样容器直立时，阀门应处于最高位置.A 3. 1. 3 采样容器能承件下饱和压力的5倍。A 3.2 蒸汽泄放器组件力不得低于所试验的制冷剂在60C条该组件由过滤暴、毛细管和管件组戚，见

15、困A2.过滤器的结构应是可22 HBm 69 - 8 8 阀门lC.f!:I阀门z圈Al采样容器示意图以更换波;寺的.毛细管的内径为o 6 mm，长度约为3m，三毛细管的自由端应有阑门或能密封的管件。A 4 试验方法E A 与阀门1连接的管件过滤器毛细管可密封的管件图AZ蒸汽泄放器组件示意图. 4. 1 把采样容器和泄放器组件连接起来抽真空，称量质量.将系统含油的制冷剂液体样品吸入采样容器，并称量质量。让制冷剂缓慢地$.发，尽可能减少油粒子随蒸汽边出.然后将容器及泄放器组件再次抽真空，以去除23 11m 69 - 88 溶解于油中剩余制冷剂，并再次称量其质量。样品中油的质量是第三次和第一次称量

16、质量的差值。A 4. Z 应同时且至少取三个样品，用其和立测定值的平均值表示含油率.并且各测定值之间的差值不得超过5嚼。A 4.3 含油率的测量误差为正负平均值标准偏差的3倍，平均值标准偏差按A.7 3条计算。A 5 试验要求A 5.1 系统被采样部位含油制冷剂的iF度应不低于散|冷剂与油的l临界溶解:目度。A 5. Z 应待达到稳定工况后果样。A 6 试验步骤. 5. 1 抽真空A6. 1. 1 将泄放器毛细管的A端与真空表连接。A6. l. Z 将泄放器组件上靠近过滤器的管件与采样容器上的阀门i连接，并将该阀门开启。A 6. 1. 3 将采样容器上的阀门z与真空泵连接，开启真空泵aP 6.

17、 1. 4 抽真空到绝对压力低于u.25kPaoA 6. 1. 5 关闭来样容器上的阀门i和己，拆除真空表QA 6. 2 称量质量用A.2.1.1条规定的天平将抽真空的采样容器和泄放器组件称量质量。户6. 3采样P.6.3.1 用一个多支管或四通接头，一端与含油制冷亦l溶液源的管路连接，其它端与至少三个采样容器的阀门Z连接A 6.3.2 同时开启阀门2，并使每个采梓容器吸入500士50g的样品。A 6.3.3 每个容器都应放在A.2.1.2条规定的称或天平土，并且在采样过程中监视进入各容器的样品质量，当达到预期的质量后关闭各容器上的阀门20A5.3.4 用A.2.1.1条规定的天平将装有样品的

18、采样容器和泄放器组24 HBm 69 - 8 8 件称量质量。A 6. 4 分离油A 6. 4. 1 用A.2.3.1条规定的压力表与阀门2连接。A6. 4. 2 如制冷剂排到大气中不予回收，参考制冷剂物性参数表，用冷却或加热的方法调节容器内制冷剂的温度，使容器内的压力高于大气压力50士15kPa.然后打开毛细管一端的管径。A 6.4.3 如散l冷齐1事回收到系统的低压侧，贝l!调节容器内制冷剂的温度，使其压力比低压侧的压力高50主15k!且，然后打开毛细管一端的管件，并将它连接到系统低压侧的一个接口上.A6.4.4 开启采样容器上的阀门1.并用夭平或称观察流出毛细管气流的速度aA 6.4.5

19、 将毛细管的一端与真空袭连接，将采样容器的阀门z与真空泵连接- 6. 4. 6 抽真空到绝对压力低于025kP且e关闭阀门l和阀门2.并拆除真空表。A6.4.7 用A.2.1.1条规定的天平将己抽真空的装有油样品的采样容器和i世放器组件称量质量.A 7 计算且7 1 含油率应按下式计算:li Em -2u饨，Em = r c n (All 式中:Cer 含油率;ml 一-采样容器和泄放器组件抽真空时的质量，g j m2 一一采样容器和泄放器组件存有样品时的质量，E;m3 一一采样容器和泄放器组件存油时的质量.g 0 7. 2 平均含油率应按下式计算:。crl + Ocrz + Ocr3 + O

20、c rn 。r- n (Azl 式中:cr一-平均含油率;n 一一样品个数。25 HBm 69 -88 A 7. 3 平均值的标准偏差应按下式计算:一/(OCrl- cr)2 +(Ocrn-己。r)2 . (A刮风/n.- n 式中:E 一一平均值的标准偏差。26 H同n69-88 附录E空气物性参数计算(参考件)适用于本标准涉及到的空气物性参数计算。计算公式中的常敬、热力参数和方程系数见附录D.B 1 饱和水蒸汽分压B 1. 1 已知干湿球温度，求含湿量时，水单成份的饱和水蒸汽分压接下式计算:当海度在-100o01C范围内时:1 n (p;s) = q/(t +。)+口2+C3(t+To)+

21、 C 4 C t + To ) + C 5 (t + T 0 ) 3 +C6(t+TO)+C71n(t+To) . (1l 1) 式中:PLFE一一水单成份饱和水蒸汽分压，pa;f 一一空气的湿球温度，;Cl-C7一-方在系数;TO 一一标准温度，丑。当温度在0.01-20日C范围内时:1 n(p,:, S)= C8/(t+To)+ Cg + C10 (t+TO) + C 11 (古+To );H-6 N，付1A 26 +(IE frsc-FLI古.e) + 11Tr A27 二一(13pSC-2 p) 11Tr + AZ8 (cs) 、aEJ) nw E AT Art U FL CJ E E

22、r PI ne EA f飞6 r 中IAEA 4 式中:h s -一制冷剂过冷液比蛤，kJ沂 23 700 B 3 -4.960 588 。4 . 01 9 537 026 B 4 8 . 882 808 9 4.482 10亿063 B 5 1. 06日063 8 x 10 -5.0646SJ 95 3 HB m 69 - 88 结表D5符号R ZZ R 12 T丁l1 .8 87 739 4 3 036 359 D2 5 985 853 l x 10- -1. 156 439 x 10 D3 7. 113 404 i x 10- 4.347 273 x 10 D4 4.032 765 。x

23、 10- -7.285 118 x 10 D5 5.58 1 0 1 x 1 0 D6 -1. 794 327 x 10 工工-=TTZ.6_ _ _OO 士.-=-，= HBrn 69 - 88 附录E参考文献(参考件)1 ASHRAE标准3占一78 (强制流动的空气冷却盘管与空气加热盘管的试验方法:，上海市制冷学会，土海通用机械技术研究所.Z ASHRAE 1981 FUNDAMENTALS HAND BOOK. 3 日本空气调和卫生工学第58卷湿。空气线图上t1D应用(2) , 手绿传一，滕回转彦的文章:.P96. 4 i(冷媒热物性篮表RZ Zm日本冷冻协会，1 q 7 5年出版.5 i(冷燥热物性值表:R2 2 )正误表J日本冷冻协会，19 8 6年出版。6 R 12 ，日本冷冻协会，1 9日1年出版。7 ，上海市制冷学会，上海市通用机械技术研究所。11 ;)1巳B83 41 (容积式压练机试验方法)，1976年出版。1 2 G B 57 7 3 -86 (容积式制冷压缩机性能试验方法).13 GB xxxx一XX(空气冷却器与加热器性能试验方法)，(征求意见稿)19 87年。附加说明本标准由航空工业部301所提出。本标准由航空工业部豫新机被厂负责起草。41