汽车散热器散热性能能试验方法

ICS ××.×××.×× ×× 中 华 人 民 共 和 国 汽 车 行 业 标 准 QC/T QC/T××-200X 代替JB-2293 -78 汽车散热器散热性能试验方法 Methods of Testing Performance of Radiators for Vehicle (送审稿) ××××-××-××发布 ××××-××-××实施 国家发展和改革委员会 发布 QC/T ××-200× I 目 次 前 言 ............................................................................... I 1 范围 ................................................................................ 1 2 规范性引用文件 ...................................................................... 1 3 术语和定义 .......................................................................... 1 4 符号和下标........................................................................... 2 5 试验项目 ............................................................................ 3 6 试验一般要求 ........................................................................ 4 7 试验设备及仪表....................................................................... 4 8 试验方法 ............................................................................ 7 9 试验结果处理 ........................................................................ 7 附 录 A （规范性附录） 散热器样品信息表 ............................................ 10 附 录 B （规范性附录） 散热器结构参数表 ............................................ 10 附 录 C （规范性附录） 散热器散热性能试验数据表.................................... 11 附 录 D （规范性附录） 散热器散热性能曲线.......................................... 12 QC/T ××-200× II 前 言 为满足汽车散热器行业的发展需要，统一试验方法，便于质量监督部门的监督和检查 本 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 是 JB2293－78 《汽车、拖拉机散热器风筒试验方法》的修订版 本标准对 JB2293－78 的主要修订如下： －增加范围 －增加规范性引用文件 －增加术语和定义 －增加符号和下标 －修订试验设备 －修订试验方法 －修订试验结果处理 －增加附录 本标准自实施之日起，代替 JB2293－78 《汽车、拖拉机散热器风筒试验方法》 本标准的附录为规范性附录 本标准由国家机械局提出 本标准由国家汽车标准化技术委员会归口 本标准起草单位：中国第一汽车集团公司技术中心 本标准主要起草人：王吉、王宏志、李凯、段练、王亚娟、于小锋、夏天 QC/T ××-200× 1 汽车散热器散热性能试验方法 1 范围 本标准规定了汽车、工程机械、拖拉机、小型船舶、及其它固定、移动式内燃机冷却系散热器的性能试 验方法。 2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引入成为本标准的条款。凡是注日期的引入文件，其随后的所有的修改 单（不包括勘误的内容）或修订版本均不使用本标准，然而，鼓励根据本标准达成的 协议 离婚协议模板下载合伙人协议 下载渠道分销协议免费下载敬业协议下载授课协议下载 的各方研究是 否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引入文件，其最新版本适用于本标准。 ANSI/ASHRAE STANDARD 33－2000 Methods of Testing for Forced Circulation Air Cooling and Air Heating Coils 《制冷、制热强制循环试验方法》 ANSI/ASHRAE STANDARD 37－2005 Methods of Testing for Rating Electrically Driven Unitary Air-Conditioning and Heat Pump Equipment《电动空调和热泵设备评价试验方法》 ANSI/ASHRAE STANDARD41.1－1986 Standard Methods for Temperature Measurement《温度的标 准测量方法》 ANSI/ASHRAE 51－1999 Laboratory Methods of Testing Fans for Aerodynamic Performance Rating 《试验室风扇性能试验方法》 3 术语和定义 本标准采用下列定义 3.1 风室 用于安装散热器、喷嘴、及传感器,并具有测量散热量、空气流量、风阻、温度、压力等试验数据 的标准空气流量测量装置。 3.2 混流器 将通过散热器温度不均匀的空气混合成温度均匀空气的装置。 3.3 取样器 收集不同温度点空气并测出其平均温度的装置。 3.4 液气温差 散热器进水温度与散热器进风（干空气）温度之差。 3.5 液气平均温差 散热器进、出水温度的平均值与散热器进、出风（干空气）温度平均值之差。 3.6 散热器风阻 冷却空气通过散热器后的压力降。 3.7 散热器水阻 水通过散热器后的压力降。 3.8 标准散热量 液气温差 60℃时散热器水侧的放热量。 3.8 风侧吸热量 冷却空气通过散热器所带走的热量。 3.9 水侧放热量 QC/T ××-200× 2 热水通过散热器所发出的热量。 3.10 平均散热量 风侧吸热量与水侧放热量之和的算术平均值。 3.11 热平衡误差 风侧吸热量与水侧放热量之差与平均散热量之比的百分数。 3.12 散热系数 单位散热面积的标准散热量。 3.13 风室等效直径 与矩形风室内壁截面积相等的圆形风室内壁的直径。 3.14 芯子散热面积 全部水管和散热带（片）与空气接触的面积之和。 3.15 散热带（片）面积 与空气接触的全部散热带（片）面积之和。 3.16 散热管面积 与空气接触的全部水管面积之和。 4 符号和下标 符号 术语 单位 tw1 进水温度 ℃ tw2 出水温度 ℃ ta1 进风（干空气）温度 ℃ ta2 出风（干空气）温度 ℃ Δtw1-a1 液气温差 ℃ Δtm 液气平均温差 ℃ TN1 喷嘴进口（干空气）绝对温度 K（= ta2＋273K） taw1 进风露点温度 ℃ taw2 出风露点温度 ℃ wa1 进风湿干空气比 % wa2 出风湿干空气比 % Va 风速 m/s γa Va 质量风速 kg/m2.s Ga 风量 kg/s Gw 水体积流量 l / min Gwm 水质量流量 kg/s P0 大气压力 Pa Pa1 进风压力 Pa Pa2 出压力 Pa ΔPa 风阻 Pa Pw1 进水压力 kPa Pw2 进水压力 kPa ΔPw 水阻 kPa PN1 喷嘴进口压力 Pa QC/T ××-200× 3 PN2 喷嘴出口压力 Pa ΔPN 喷嘴压差 Pa γN1 喷嘴入口空气密度 kg/m3 Qn 标准散热量 kW Qa 风侧吸热量 kW Qw 水侧放热量 kW Qt 水、气侧平均散热量 kW （qw－qa）／qt×% 热平衡误差 % U 散热系数 kW／m2.℃ γw 水密度 kg/m3 MW 水质量流量 kg ZW 时间 s γa 出风（干空气）密度 kg/m3 cpa 空气定压比热 kJ/kg. ℃ wN1 喷嘴入口空气湿干空气比(散热器出风湿 干空气比) AN2 喷嘴出口截面积 m2 符号 术语 单位 CN 喷嘴流量系数 Y 喷嘴膨胀系数 β 喷嘴直径与圆形风室直径（或矩形风室等 效直径）之比 α 喷嘴进口与出口静压之比 D 喷嘴喉径 mm Dh 风室等效直径 mm μ 空气粘度 kg/m.s Re 雷诺数 Af 芯子正面积 m2 W 芯子宽度 mm H 芯子高度 mm S 散热面积 m2 Sf 散热带（片）与空气接总面积 m2 St 散热管与空气接触总面积 m2 n 散热带（片）数量 L 散热带（片）长度 mm T 散热带（片）宽度 mm m 水管数量 l 水管截面空气侧周长 mm 5 试验项目 5.1 标准散热量 QC/T ××-200× 4 5.2 风侧散热量 5.3 水侧散热量 5.4 风阻 5.5 水阻 5.6 散热系数 6 试验一般要求 6.1 试验所用仪器、仪表计量检定合格并在有效使用期内。 6.2 试验用冷却液为水 7 试验设备及仪表 7.1 试验设备 7.1.1 汽车散热器性能试验台原理简图 A1 7.1.2 静压取压装置简图 A2 7.1.3 空气取样装置简图 A3 7.1.4 空气混流装置简图 A4 QC/T ××-200× 5 汽 车 散 热 器 性 能 试 验 台 原 理 图 A1 QC/T ××-200× 6 空气混流装置示意图 A2 静压取压装置示意图 A3 空气取样装置示意图 A4 喷嘴示意图 A3 QC/T ××-200× 7 7.2 试验仪表 7.2.1 控制参数 PLC 中的 PID 回路 稳定度 精度 散热器进风干球温度 ±0.1°C ±0.1°C 散热器进风压力 ±2 % ±1% 风量(喷嘴压差) ±1 % ±0.5% 风速 (计算值) ± 1% 水进口温度 ±0.2°C ±0.1°C 水质量流量 ±1 % ±0.20% 7.2.2 测量参数 参 数 分度值 精度 散热器进风干球风温度 0.01°C ±0.065°C 散热器出风干球风温度 0.01°C ±0.065°C 散热器进口的露点温度 0.01°C 0.2°C 散热器出口的露点温度 0.01°C 0.2°C 散热器冷却液进口温度 0.01°C ±0.065°C 散热器冷却液出口温度 0.01°C ±0.065°C 散热器进风压力 0.001 Pa 1% 散热器出风压力 0. 001 Pa r 1% 散热器风阻 0.001 Pa 0.5% 喷嘴压差 0.001 Pa 0.5% 喷嘴入口差力 0. 001 Pa r 1% 大气压力 1 Pa 0.05% 散热器进水压力 0. 1 Pa ±0.14% FS 散热器出水压力 0. 1 Pa ±0.14% FS 散热器水阻 0. 1 Pa ±0.14% FS 水质量流量 ±1 % ±0.20% 水的比重 0.01k g/l ±0.0005 8 试验方法 8.1 将散热器固定在安装板上，安装板的开口与散热器芯子正面积尺寸相同，并保证安装板的开口与散 热器芯子密封，再将散热器与安装板一起安装在试验台风室的入口处。 8.2 将散热器进、出水口与试验台进、出水口连接。 8.3 启动试验台，调整散热器进风温度、冷却液进口温度、风量、冷却液流量等参数达到试验要求所规 定的目标值，待散热器进风温度、出风温度、冷却液进口温度、冷却液出口温度、进风压力、出风压力、 冷却液进口压力、冷却液出口压力、大气压力、液体流量、风量（喷嘴压差）等参数稳定后，热平衡误 差在 5%范围内， 记录 混凝土 养护记录下载土方回填监理旁站记录免费下载集备记录下载集备记录下载集备记录下载 相关试验数据。 9 试验结果处理 计算数据保留小数点后两位，热平衡误差在 5%范围内的试验数据有效 QC/T ××-200× 8 9.1 风侧 9.1.1 风量 流过单个喷嘴的质量风量 Ga＝（6.556×10－5）CN D N2EY［ΔPNPN1／TN1ab（1－β）（1＋WN1）（1＋WN1／0.622）］0.5 Y=1－（0.548＋0.17β4）（1－α） CN=0.9986－7.006／Re0.5＋134.6／Re （适用于 L/D＝0.6 喷嘴） β= DN/Dh Dh= （4ab／π）0.5 α=PN1／PN2 Re=DN2V N2ρN2／μ=（20.5／μ）CN DN2 Y（ΔPNPN1／1－Eβ4） 可简化为 CN=0.99 仓式试验台可取 α=1，β=0， E=1，Y=1 可简化为 Qas＝（6.556×10－5）C D N2［ΔPNPN1／TN1ab（1＋WN1）（1＋WN1／0.622）］0.5 流过多个喷嘴的质量风量 Qa＝［ΔPNPN1／TN1ab（1＋WN1）（1＋WN1／0.622）］0.5∑（6.556×10－5）C D N2 8.1.1 风速和质量风速 Va= Qa／Af γa Va=γN1 Qa／Af 9.1.2 散热量计算 qa= Qacpa（ta1－ta2） Cpa=1.005＋1.859Wa2 kJ/kg（干空气）. ℃ 简化可取 Cpa=1.009kJ/kg. ℃ 9.1.3 风阻 ΔPa=Pa1－Pa2 9.2 水侧 9.2.1 水体积流量 Vw=60Qw／γw 9.2.2 散热量计算 qw= QwCpw（ｔw1－ｔw2）=4.187 Qw（ｔw1－ｔw2） Cpw =4.187kJ/kg. ℃ 9.2.3 水阻 ΔPw=Pw1－Pw2 9.3 热平衡计算 9.3.1 标准散热量计算 q n= qw60／（tw1－ta1） 热平衡计算 （qw－qa）／qt×% qt=（qw＋qa）／2 9.4 面积 9.4.1 迎风面积 Af＝W H×10－6 QC/T ××-200× 9 9.4.2 散热面积计算 S=Sf＋St Sf =2n×L×T×10－6 St= m×l×H×10－6 9.5 散热效率计算 U= Qn／SΔtm Δtm=（ tw1＋tw2）／2－（ tw1＋tw2）／2 9.6《散热器样品信息表》见附录 A 9.7《散热器结构参数表》见附录 B 9.8《散热器散热性能试验数据表》见附录 C 9.9《散热器散热性能曲线》见附录 D QC/T ××-200× 10 附 录 A （规范性附录） 散热器样品信息表 RADIATOR INFAOMATION TABLE 附 录 B （规范性附录） 散热器结构参数表 RADIATOR GEOMETRY TABLE 生产厂家 Manufactory 产品图号 Product Id 产品配套车型 Product Status 产品配套机型 Product Status 芯宽(Width)×芯高(Height)×芯厚(Thickness) 芯部结构尺寸(mm) Core Dimension 散热带带高 fh(mm): Fin Height: 散热管管宽 tw(mm): Tube Width: 散热带波距 fp(mm): Fin Pitch: 散热管管高 th(mm): Tube Height: 散热带带宽 fw(mm): Fin Width: 管型/扰流片: Model/Turbulators 波峰数 Nf p Num. Of Fin Pitch: 管排数/Ntr Num. Tube-rows(in depth) : 带数 Nf Num. Fins: 总管数/Nt: Num. Tubes in total: 散热带材料厚度 tf(mm): Fin Thickness: 散热管壁厚 tb(mm): 正面面积 FZ(m2): Core Frontal Area: 正面面积 FZ(m2): Core Frontal Area: QC/T ××-200× 11 附 录 C （规范性附录） 散热器散热性能试验数据表 RADIATOR UUT INFORMATION TABLE 工况点 (NO)/Test Point 符号 单位 1-1 1-2 1-3 1-4 1-5 进水温度 Water Inlet Temp. tw1 (℃) 出水温度 Water outlet Temp. Tw2 (℃) 进出水温差 Temp. Drop Δtw (℃) 体积流量 Water Volume Flow GW (l/min) 质量流量 Water Mass Flow Gwm (kg/s) 水密度 Density GW (kg/m3) 水阻 Liquid Pressure Drop ΔPw (kPa) 液侧 Liquid Side 放热量 Heat Transfer capacity Qw (kw) 进风温度 Air Inlet Temp. ta1 (℃) 出风温度 Air Outlet Temp. ta2 (℃) 风温差 Air Temp. Drop ΔTa (℃) 大气压力 Barometric Pressure P0 (kPa) 空气密度 Air Density γa (kg/m3) 风速 Air Velocity Va (m/s) 质量风速 Air Mass Flow Weight γaVa (kg/m2s) 风阻 Air Pressure Drop ΔPa (Pa) 气侧 Air Side 吸热量 Heat Transfer capacity Qa (kW) 液气温差 Extreme Temp. Difference ETD (℃) 热平衡误差 Heat Balance ΔQ (%) 散热系数 Heat Transfer Coefficient U (kW／m2.℃) 标准换热量 Standard Heat Transfer capacity Qn (kW) QC/T ××-200× 12 附 录 D （规范性附录） 散热器散热性能曲线 RADIATOR UUT INFORMATION CURVE