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1、I CS 2 3 . 0 2 0.3 0 J 7 5 J B 中 华 人 民 共 和 国 机 械 行 业 标 准 J B / T 1 0 3 7 9 - 2 0 0 2 换热器热工性能和流体阻力特性 通用测定方法 G e n e r a l t e s t me t h o d s f o r d e t e r m i n i n g h e a t t r a n s f e r p e r f o r ma n c e a n d fl o w r e s i s t a n c e o f h e a t e x c h a n g e r s 2 0 0 2 - 1 2 - 2 7发
2、布 2 0 0 3 - 0 4 - 0 1 实施 中 华 人 民 共 和 国 国 家 经 济 贸 易 委 员 会 发布 J B/ T 1 0 3 7 9-2 0 0 2 目次 前言一 ，. ， . 价 . ， 二， ， ， ， ，. . “ . II 1 范围. - . 价， . . . . . . . .- ， ，.，. . 价 ， . ， . 价 一 一. 1 2 规范性引用文件.， 价 二 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 3 符号 . . . . ， . 价 ， . ， - . ， . ，. . - .价 . 一 一一. 一1 4 测定系统
3、. . . . . . ， ， ，一 价 二价 二 . . . ， . . -. 二 ， 一 价 . 一 一一 . 2 5 测定用仪表.， 一 ， 一， . . . . ， 二， . . . . . . - . . .- . . .- . . 一 . .- - . . 一 8 5 . 1流量测量仪表. ， ， -. . . . 一 “ 二 . .价 价二 ， ， .， . ， 一 ，. . . . . .一，. . . 8 5 . 2 温度测量仪表. . ， ， . “ 价 . . ， ， . ， . . . . . -. - . . . . - . . . 8 5 . 3 压力降测量仪表 二
4、 . . . . . . . . . ，价 . 价一. 一.一 . 一. 一. . . 一 价.一一一一.一 8 6 测定方法和要求 . . . ， ， 二 ， ， ， 价， . - . . . ， 价 . .一 一一 . 一一. . 一. 一一 一8 7 性能确定. . . . . ， . ， ， . .价 ， ， . ， . . . . 价. 一一一一.一 8 7 . 1传热性能二 ， . 价价 ， . -. . 价 一一一一， 一一一.一. 一. . 一一一 . . .一 8 7 .2 压力降. . . . 一 ， . . . - . ， . ， . - . . . - - . - .
5、.- . . . . - . . . . - . . . . . - . . . . . . . 8 8 数据处理. - . ， ， . -. - . -. ， . ， . ， ， ， ，二 价. . .- . - . .- . . . . 一8 9 检验报告 . . . . . .- . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 一一 一.一. 一. 一. .一 . . . 一. 一 1 0 9 . 1 任务来源 . . . . . . . . . . . . . . . . . .， . . . . . . . . . . . 1 0 9 .2 试验目的. .
6、 . .-. . . . . . . . . . . - .-. . . . . - . . . . . . . . . . . . 1 0 9 .3 试验条件. . . . . . - . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 价 . . . . . . . . 价 . 一 1 0 9 .4 试验起止时间及人员 . . ， . . . . - . . . . - -. . . . . . . -. - . -1 0 9 .5 数据处理 . . . . 价， ， ， ， ， 一 ， . . 一 ， 价.一一， ， . 一一. . . . . 一一1
7、 0 9 .6 结论及分析一价 . . . . . 一，. 价 一一 一 一一. . . .一. 一一一 . 一一一 1 0 图 1 液一液测定系统 . . . . . 一价 一 价 . 一一. 一一. 一一 . . 一一一. 一. . 一 2 图2 液一气测定系统. ， 一 价 ，. ， . . ， 价 ， . . 价 . . 一一一 . 一. . 一.一3 图 3 液一汽测定系统 . . . . . . . 价- . . . . . “ . . . . . 4 图4 气一气测定系统. 价 ， .， ， ， . ， . . 价 ， .一. 一.一 一价 . 一. . . 一. 一. . .一
8、一一. . 5 图 5 气一汽测定系统 . ， ， ， ， 二 ，. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . - . . . . . 6 图6 温度测量仪表安装. . . . . . . . . . . . . . . . . ， . ，. - .- . . . . . - . . . . . . . . . . . . . . . . 7 图7 测压环及静压测孔 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
9、. . . . . . . . . . . . . . 7 J B / T 1 0 3 7 0 - 2 0 0 2 前言 本标准由中国机械工业联合会提出。 本标准由机械工业化工机械与 设备标准化技术委员会归口 。 本标准由合肥通用机械研究所负责起草。 阳i f 1 0 3 7 导- 2 0 0 2 换热器热工性能和流体阻力特性通用测定方法 1 范围 本标准规定了 换热器热工性能和流体阻力特性通用测定方法和 试验技术要求。 本标准适用于各种型式的换热器， 包括管 壳式换热器、 螺旋板式换热器、 板式换热器、 冷却器、 加热器、 散热器、空冷器、油冷器、冷凝器、 蒸发器、 船用换热器、通用机械辅机
10、换热器传热元件 等 ( 以下简称 “ 换热器 ，)。 本标准适用的试验介质为液一液、 液一气、 液一汽、 气一气、 气一汽， 常用介质为冷热水、 冷热油、 冷热气和蒸汽。 2 规范性引用文件 下列文件中 的条款通过本 标准的引用而成为本标准的条款。 凡是注日 期的引 用文件， 其随 后所有的 修改 单 ( 不包括勘误的内容) 或修订版均不适用于 本标准， 然而。 鼓励根据本标准达成 协议的 各方研究 是否可使用这些文件的最新版本。几是不注日 期的引用文件， 其最新版本适用于 本标准， G B / 1 2 6 2 4 -1 9 9 3 流量测量节流装置 用孔板、 喷嘴和文丘里管测量充满圆管的流体
11、流量 ( e q v I S O 5 1 6 7 - 1 : 1 9 9 1 ) G B / 1 1 5 3 8 6 -1 9 9 4 空冷式换热器 GB 1 6 4 0 9 一1 9 9 6 板式换热器 J B I T 5 0 9 5 -1 9 9 1 内 燃机机油冷 却器 传热 性能试验方法 J B / 1 6 9 1 9 -1 9 9 3 螺旋板式换热器 性能试验方法 J B f 7 3 5 6 -1 9 9 4 列管式油冷却器 J B 8 7 0 1 - 1 9 9 8 V冷用板式换热器 3符号 A 换 热 面 积， 单 位为 m;z ; ， 冷 介 质 定 压比 热容， 单 位为 J
12、 / ( k g K ) ， 热 介 质 定 压比 热 容， 单位 为 1 1 ( k g ， K ) E u 一欧拉数: K 总传热系 数，单位为 W/ ( m l K ) : N u 努塞尔数: P o i 冷 介质 进口 的压力。单位为MP a ; P a 冷介质出口 的压力，单位为M P a ; p h i热介质进口的 压力， 单位为、 1 P a ; P b 2 一 一 梢 熟 介质出口 的压力， 单位为、 Spa; A p , 冷介质侧压力降， 单位为MP a o P e 一一热介质侧压力降，单位为、 1 P a ; Q 一 冷介质的热流量，单位为W; Q O 一 一 热介 质 的
13、 热 流 量， 单 位为 W ; Q 一一 平均换热量， 单位为W; R e 一 一雷诺数: J B/ 1 1 0 3 7 9 -2 00 2 尸 一 普 朗特数; S 冷 介 质 流 通面 积， 单位 为 m 2 ; S 一热介质流通面积， 单位为m 2m; t . l 冷介质进口温度， 单位为: 4 i. 冷介质出口温度， 单位为; t h l - - 热介质进口 温度， 单位为; ! h 2 热介质出口温度， 单位为; .一 对数平均温差， 单位为: V 冷介质体积流量，单位为m 3 / S : v ii- 书 热 介质体积流量， 单位为m / s ; W冷介质流速， 单位为m / S
14、; W h 一 一 热介质流 速，单位为n v s ; a 膜传热系 数，单位为 W/ ( 时 K ) ; P 冷 介 质 密 度， 单位 为 k g / - ; P h一热 介 质密 度， 单 位为 k g / - ; 二汽化潜热， 单位为J / k g ; 一蒸汽比 容， 单 位为 m 3 / k g ; 0C- 一 热平衡相对误差，%; K 一一总传热系数的相对误差，%。 4 测定系统 4 . 1 换热器测定系统由 冷源、热源、被测换热器 ( 以下简称 “ 试件” 表等组成。 4 . 1 . ， 液一液测定系统见图1 冷热介质循环系统及测试仪 毛 资- 泵 : 口一 vYitm ii :
15、 - ig v R 1 一一液体见箱 :2 冷却塔:3 冷却器:4 试件:5 加热器。 丁 温度或温差侧口:P 压力或压差测口 图1 液 一液 测定系 统 冷、 热介质经试件换热后， 热介质再经加热 器升 温至 所要求的 温度: 冷介质经冷却器或冷却塔降温 至所要求的温度，再 循环使用。 4 . 1 . 2 液一气测定系 统见图2 0 J B / I 1 0 3 7 9 -2 0 0 2 图2 液一气测定系统 测定装置由风洞系统和液体系统 ( 油或水) 两部分组成， 这两部分均有预处理段和测试段 预处理 段主要用以保证测定所要求的介质的参数， 测试段必须保证测试参数的准确性， 以便提供可靠的测
16、定数 据。 4 . 1 . 3 液一汽测定系统见图3 0 蒸汽 一液体经过被测试件后， 冷凝液应进一步过冷， 以便准确计量; 冷介质经冷却器降至 要求的温 度后，如此循环使用。 4 . 1 .4 气一气测定系统见图4 0 测定装 置由冷空气系 统和热空气系 统两大部 分组成。 整个装置安装完毕之 后， 冷空气系统和热空气 系 统两回路 各部分应无泄漏及其他不正常现象 4 . 1 . 5 气一汽测定系统见图5 0 测定装置由 空气系统和蒸汽系统两部分组成， 且均有预处理段和测试段， 预处理段应保证空气和蒸 汽达到测试 所要求的参数，测试段 应保证测试参数的准确性 4 .2 测定装置的 技术要求:
17、 冷、热介质应进行流量、温度和压力降的测量 4 .2 .1 流且测11 流量可以用标准节流装置或其他流量计测定。 a ) 用标准节流装置 ( 孔板、 喷嘴) 测量流 量时， 其测量方法应符合G B / T 2 6 2 4 -1 9 9 3 的规定: b )用其他流量计应按相应说明进行操作。 4 .2 .2 温度测f a )温度测量仪表必须安装在能准确测量试件进、出口温度的位置: b ) 温度测量仪表至试件进、出口 管线必须隔热; c )管线上介质出 现层流流动时，温度测量仪表的 上游 应安装混合装置; d ) 感温元件必须置于管道的中心位置， 见图6 . 4 .2 .3 压力降测f a ) 静
18、压测量应设置在离任何扰动件 ( 变径、弯头、阀门等)下游5 倍管径、上游2 倍管径处: JB/ T 10379- 2002 .把拟长照一9 编吸似民犷卜恻的圈 .口艇械洲馏长日、么 策景会划1哟维烟空!份 臻如胜| 稚关笔| 口毖翅 日。口 口胆一履卜 介幸牲1巴维示全“八 .里夏 里护雳 -一圳崔 展 C9口 0 1 4 亥帝全11 J B / T 1 0 3 7 9 -2 0 0 2 进 风 口 . -翻.卜 冷 空 气 系统 进风口 热 空 气 系统 1 收缩段:2稳定段:3前测试段:4 一一 工作段:5 后测试段;6 收缩段:7 -测量段: 8 扩散段:9 -调速风门;1 0 一 一
19、一 风机:1 1 电动机。 图4 气一气测定系 统 J B / I 1 0 3 7 9 -2 0 0 2 漫 哆 试 段 冷 凝 液 ，/ 测 试 段 洲戮翻澎 空 气 进 门 目 预 处 理 段 泪 9 试 段 赶登令-呆 ， 汽 1 - 计量装置; 2 - 过冷器: 3 - 凝结水箱: 4 -试件; 5 风筒; 6 - 减温减压装置 T -测温口;P 一压力或差压测口。 图5 气一汽测定系统 J B I C 1 0 3 7 9 -2 0 0 2 OH 8 0 垂直安装 DH 人一 tc ， 时 ， ( th , 一 IC : ) 一 ( t h z 一 t c , “ 护一 下_ d l,
20、 - tc ,下一 ( tk一 t c d 当残一 t c : 二 人一 t c 时， 0 t = 1 4一t c x 当内一 t c , 1 h , 一 tc 时 ， ( th , 一 t c ) 一 (O A 一 7c , “ 护一 下二t i t, - fl 丁一 M, 一 1 c , ) 总传热系数X K = Q I ( A 4 1 . ) W/ ( m K ) 努塞尔数Nu N U b = C i R e P r, “ N u .= C 2 R e . P r l n 传热膜系数 a a n = N u e 五， a , = N u , 人 d ti d , W/ ( m1 K) 金
21、属热阻 R R= 6/ 注 ( m1 K) / W 计算总传热系数Ko 、 上 + 与* 丫 ( X e a ) W/ ( ml K) 欧拉数 E u E u n = C 3 R e i E u ,= C 4 R e : 注: C I - - C 4 , - , - 4 A计算中 的系数。 8 . 3 . 5 应在同一坐标系中， 作出冷、热介质的欧拉数E “ 与各自 的雷诺数R e 之间的 关系曲线。 8 . 4 总传热系数K 的相对误差 应不大于1 0 %. 8 . 4 . 1 相对误差 K 计算按8 .2 0 8 . 4 . 2 相对误差 K 大于1 0 % 时， 应重新回归传热无因次方
22、程。 J B I P 1 0 3 7 9 - 2 0 0 2 9 检验报告 检验报告除规定的首页外，至少应包括以 下内容。 9 . ， 任务来源 9 . 2 试验目 的 9 . 3 试验条件 a ) 环境条件; b ) 试件设计参数; c ) 试验装置: d ) 试验仪表及精度。 9 . 4 试验起止时间及人员 9 . 5 数据处理 a ) 试验原始数值; b ) 计算方法; 。 ) 给出8 .3 . 2 - 8 .3 . 5 中的曲线图; d ) 给出冷、热介质的N u = f ( R e , P r ) , E u - f ( R e ) 方程。 9 . 6 结论及分析 a ) 传 热性能: b ) 试件压力降; c )结果的误差分析、 结论和 必要的说明。