1、UDC 621.436.018:629.12 u 45 中华人民共和国国家标准GB 7028-86 船用柴油机空气冷却器试验方法Test method of charge air coolers for marine diesel engines 1986-11-25发布1987一10-01实施国东标准后马批准中华人民共和国国家标准船用柴油机空气冷却器试验方法Test method of charge air coolers for marine diesel engines UDC 621.436.018 : 629.12 GB 7028-86 本标准适用于船用增压柴油机空气冷却器（简称空冷
2、器），也适用于其他用途的增压柴油机专冷器。1 总则1. 1 空冷器试验方法包括性能试验、压力试验、可靠性试验。1. 2 性能试验的目的是确定空冷器传热系数h，空气压力损失K /j, PK，水压力损失APL 。1. 3 新结构的冷却元件必须按本标准的规定在试验台上进行性能试验，试验结果的有效数据热乎衡误差不得超出士5%。1. 4 冷却元件性能试验的试件必须符合GB2497-81船用柴油机重型空气冷却瞌、GB2498-81 船用柴油机轻型专气冷却器的技术要求。试件内部结构按元件实际结构尺寸制造，迎风面不小于25Qm m250mm，深度（气流方向）不小于lOQmm。1. 5 每型空冷器首制产品应进行
3、性能试验，小型空冷器可在试验台上进行，试验方法按2.3.1款的规定。当大型空冷器无条件在试验台上进行试验时，由冷却元件在试验台的试验代替，并按2.3. 2款的规定进行配机试验。1. 6 为检查空冷器零部件的强度和总体结构的密封性，每个弯冷器的翅片管、端盖必须按3.1条的规注进行压力试验。产品出厂前必须按3.2条、3.3条的规定进行压力试验。1. 7 为考核空冷器水管与管板连接的可靠性，每一种连接方法（包括工艺改变）须按本标准第4章的规定进行试验件振动试验。2 性能试验2. 1 试验台2. 1. 1 空气系统由风源加热器、整流段（稳压段）、试验段（包括试件和测量段）、风量调节设备、风温调节设备等
4、组成。测量段收缩角不大于30气扩展角不大于15。风源风量须满足2.2.2款的要求。试件迎风面速度场系数不低于0.9。从空气加热器至试件出口测量段外部须有良好隔热层。2. 1.2 冷却水系统由水泵、蓄水箱、水量测量箱、水量调节设备，水温调节设备，排气装置等组成。水泵流量应满足2.2.3款的要求。2. 1. 3 测量系统由测量流量、温度、压力所需的各种仪器组成。2. 1. 4 用标准节流装青或毕托管测量宇生气流量，连用仪器可用U型管压力表、Y-61型一级精度倾斜微压计或DJM 9型补偿式微压计。节流装置必须符合GB2624-81流量测量节流装置的技术要求。2. 1. 5 用标准涡轮流量变送器及其配
5、套的二次仪表测量水流量，也可用容积法。用容积法时，测量容器的安装位青必须使测量和试验时水的流道相同。涡轮流量变送器必须符合JB 1627-75涡轮流量变送器的技术要求。2. 1. 6 用网状电阻温度计或布置在网格上的热电偶堆测定气进出口截面上平均温度。连用二次仪国家标准局1986-11-25发布1987-10-01实施GB 7028-86 表分别边用精度不低于0.5级的QJ型测温电桥、精度不低于0.1级的UJ型电位差计。网状电阻温度计和热屯偶堆应经严格校验。2. 1. 7 用分度值为0.1或更精密的标准玻璃温度计测量冷却水进出口温度。2. 1. 8 用以下方法测定空气进出口截面上平均压力：沿截
6、面四周至少分布四个测rE孔（直径为币zmm)￥压孔应垂直于暗面，哇面应乎整光滑，不得有凸起、毛刺。用刻度为lmm的U型管压力计或倾斜压力计分别测量进出口压力和进出口压力差。2. 1. 9 冷却水迸出口管接应各有一个符合2.1.8款要求的测压孔用刻度为lmm的u型管求柱压力计测定冷却水进出口压力茅。2. 1. 10 阴状温度计的安装位富应为：试件2i:气进出口连接法兰的距离等于zoommo测量水进出口温度的温度计安装位青应尽量靠近水进出口处。压力测量孔，所在优窗应为：距试件空气（或水）进出口处的距离等于lOOmm。2. 1. 11 用符合JBY 213-84 （动槽水银气压表技术条件的气压表测：
7、最大气压力。测量环境温度及till度用201型干湿球温度计。2.2 冷却元件试验方法2. 2. 1 以水流速VL为参变盏，空气重量流速UK为自变量，得出传热系数h与空气重量流速UK的关系出线。参变；最在2.2. ：）款所规定范围内至少取三个。自变量在2.2.2款所规定范围内至少取六个。迹个测量，得出三条h=f (UK）关系曲线。同时测定各试验点培气进出口压力和压力芽，得l:l:l气压力损失.f),pK=f（快）关系曲线。2.2.2 牛气重量流速的变化范围为GB2497-81、GB2498-81所规定标准流洁的50%150%。2.2.3 在水流速1.0 2. 5m/s范围内至少边取六个值，分别测
8、定水的压力损失AP Lo 2.2. 4 各试验点空气和水进口温度为80左右，允许在80士2.5范围内变动，各试验点水进口涵度的波动不得超过士0.2。2.2.5 按2.2.1款的方法逐个占定水流速。变动空气重量流速，待各参数稳定后进行测埠。各试验,C,i，的参数测量；3次，取其平均值。2.3 首ifilj产品试验方法2.3. 1 在试验台t的试验2.3.1.1 试验装霄，测量参数、测量仪器应符合2.1条的规定，试验精度应符合1.3条的要求。2.3.1.2 以设计水量为阳定参数，改变牛气重量流速（至少取六个值，变化范围必须包含设计工况点）：连一测量其参数。2.3.1.3 试验数据的处理按2.4条的
9、规定进行设有AP2=/(VL）曲线。2.3.2 配机试验2. 3. 2. 1 试验方法可按柴油机负荷特性试验方法进行或由用户依所配机型的具体情况与空冷器生产厂商定。2.4 试验台性能试验数据的处理2. 4. 1 按下式计算传热系数儿h = QK W/ m2 K (kcal / m2 h ） . (1) SK !J. t m 式！fl:QK一二字气放出的热鼓，W(kcal / h) ; SK一试件：气侧传热面积，m2;/tm宇：气和；j(的对数千均面庄，02.4.2 按下式计算休积传热系数hv: GB 7028-86 h v = QK W / m3 K (kcal / m3 h ） . . (
10、2 ) V08.tm 式中：Y一一试件芯子的体积，ml。2. 4. 3 把气侧散热片视作沿其高度温度分布均匀的平肋壁。按下式分离气侧热阻-:1-一：UK 1 1 (/) Q口d一一一一一.( 3 ) nKL 式中：K一一气侧放热系数，W/m2 K (kcal / m2 h ）； L一1.k侧放热系数，W/m2K (kcal / m2 h ）； 一一肋化系数；f一一水管材料导热系数，W/mK(kcal/mh） ; 6一一水管壁厚，m。水侧放热系数L的计算可按附录C的方法进行。2.4.4 分别按下列各式计算气侧雷诺数Rek，努谢尔特数NuK、欧拉数EuK:R UK UK e K = . ( 4 )
11、 Kg N飞.DK u K二.（5 ) / K EK g /1 PK u K二向一一. ( 6 ) Uf 传热系数、空气压力损失与空气重量流速的关系曲线V1, m/ s 水压力损失与水流速的关系曲线士古丁子飞飞二Nuk = C1 R R, k 榕以准则方程5 GB 7028-86 附录C侧放热系统L的计算方法参考件）水在异型槽道中作稳定受迫运动的放热相似准则方程可选用如下公式：(0.0川eLo . s Pr Lf0.43 （了rLf ) 0 25 E 1 Re L 10 00 0 ( C 1 ) t IrfW I 0.43 PrLf 0.25 NuLKo Pru ( ) e 1 2ooo Re
12、L lOOOO (C 2) i Prrw lo.仇。”PrL/43 Gru O.l ( ）。川Re L zooo.川CC3) 贼；jYll敝帧义方；lff:Ot OK SL (t L w - t L ) I . (C 4) 、， IL ,SW W TL ，曲，、VL CJ Y ，式中：l L f一水的定性温度（取水迸出口温度的算术平均值） K （）； f LW 一一水管内壁的壁面温度（待求） K C）； OL一一点的吸热撞，W(kcal / h) ; PrL f,. PrLW 一一分别由水的定性温度tLf，水管内壁蓝i茧温度fLW确定的水的普朗特数（查表；凡UL, ReL 、GrLf一分别均水
13、侧努谢尔特数、宙语数、葛拉晓夫款。其巾的物理参数均由水的定性温度ILf确定；Ko一一根据各试验点水的雷诺数ReLf之值查表c1 ; e 1_ 、t1分另Jj由表c2、表c3确定。表中的l为试卡卡尔管长度（m), DL为水管内径（或当最内径）(m ）。公式C2 ) rt1e1按雷诺数ReL=lOOOO查取。表Cl R eL f x 10 - :i _J土七土j I I I I I 10 1 , .1，. 1， 1, : 1， r 11-1 表C2！IA I 2 !:J 10 15 20 30 40 50 R eLf -l X QI l. 65 l. 50 l. ：4 l. 23 l. 17 1.
14、 13 l. 07 1. 03 1. 00 一2 10 l. 51 l. 40 !. 27 l. 18 l.13 l. 10 1. 05 1. 02 1. 00 GB 7028-86 表C3I I DL 10 15 20 30 40 50 t 飞1. no I l. 70 I l. 44 I 1. 28 L 18 I l. 13 I 1. 05 I L 02 1. 00 由公式cc4 ）、公式cc1 ) 或公式cc2 ）、公式cc3 ）进行逼近计算，求取水侧壁面温度IL w、；J侧股热系数L。附加说明：本标准由q:11驾船胎工业总公司提出，由自用柴油机：f究所ijJ口。木标准由肌用柴油机研究所负责起草。牛；如i舵主要起坦人陈成i晓。
