ICS 77. 120 YS CCS H 13 中华人民共和国有色金属行业标准 YS/T1656-2023 铜及铜合金管传热系数 及阻力特性试验方法 Experimental method for the heat transfer coefficient and flowresistance of copper and copper alloys tube 2023-12-20发布 2024-07-01实施 中华人民共和国工业和信息化部发布
YS/T1656-2023 前言 本文件按照GB/T1.1-2020《标准化工作导则第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定 起草.
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本文件由全国有色金属标准化技术委员会(SAC/TC243)提出并归口, 本文件起草单位:上海龙阳精密复合铜管有限公司、清华大学、西安交通大学、江苏萃隆精密铜管股 份有限公司、有研工程技术研究院有限公司.
本文件主要起草人:黄明、李乐奇、史琳、陶文铨、程大勇、王凯、张春明、彭丽军、张继轩、冀文涛、 李辉、金莉雯、黄国杰、李延军、常建永.
YS/T1656-2023 铜及铜合金管传热系数及阻力特性试验方法 1范围 条件及试验步骤、试验数据处理、测试结果和试验报告等.
本文件适用于热交换器用铜及铜合金光面管、内螺纹铜管和翘片管的传热系数和阻力特性的试验.
2规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款.
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YS/T462铜及铜合金管棒型线材产品缺陷 3术语和定义 YS/T462界定的及下列术语和定义适用于本文件.
3.1 换热量heat transferrate 一定长度被测管的管内外存在温差时,单位时间内由导热、对流方式通过该管所传递的热量.
3.2 压降pressure drop 流体在被测管中流动时,由于能量损失而引起的压力降低.
3.3 热流密度heat flux density 垂直于热流方向的单位面积热流量.
3.4 传热系数heat transfer coefficient 稳定状态下的热流密度除以被测物体两侧环境的温度差.
4试验原理和试验装置 4.1试验原理 4.1.1内螺纹管测试原理 内螺纹管测试采用压缩机系统.
压缩机系统为逆卡诺循环,即利用制冷剂在制冷循环中相态的周期 性变化来实现.
制冷剂在蒸发管里由低压液体气化变为气体,吸收蒸发水箱的热量.
变成气态的制冷剂 被压缩机吸人,靠压缩机做功把它压缩成高温高压的气体,再排入冷凝管,在冷凝管中制冷剂不断向冷 却水放热,逐步凝结成液体,这些高压液体流经节流装置降压再缓慢流入蒸发管,维持在蒸发管里继续 1
YS/T1656-2023 不断地气化吸热.
压缩机系统利用电能做功,借助制冷剂的相态变化,把蒸发管的热量转移传递到冷凝 管里放出,如此周而复始,不断循环.
通过测量制冷剂流过待测试管的进出口压降可获得测试条件下的 流体流动阻力特性.
中15.88mm以下光面管与内螺纹管测试原理相同.
4.1.2外翅片管测试原理 外翘片管传热试验是在热平衡允许的范围内,流经管内的流体换热量等于翅片管外的换热量.
通过 测量流经管内的液体流量与进出口温度,计算得到流体换热量,即得出管对外的换热量.
与此同时,保持 特定的饱和压力不变,测得管外制冷剂的饱和压力,根据压力计算饱和温度,就可以计算对数平均温差, 求得总传热系数;当流体流经管内时,需要克服阻力,造成流体的压力损失,不同型号的管内流动阻力不 同,通过测量载冷剂流过待测试管的进出口压力降可获得测试工况下的流体流动阻力特性.
翅片管的测 试包含满液蒸发、降膜蒸发和冷凝.
Φ15.88mm及以上光面管与外翅片管测试原理相同.
4.2试验装置 4.2.1内螺纹管传热试验装置 内螺纹单管采用蒸汽压缩式制冷试验装置,包含压缩机、冷凝器、膨胀阀、蒸发器,用管道将它们连接 成一个密封系统.
试验部分由套管式换热器构成,待测试管为其内管.
内管管内为制冷剂蒸发或冷, 外套管内为水介质,两者逆向流动,通过测量水侧和制冷剂侧进出口相关参数(流量、温度、压力等),可 确定试验段部分总的传热系数,通过热阻分析,可获得测试条件下,待测试验管管内表面对流传热系数.
试验装置如图1所示.
DP 冷凝试验管 冷凝试验段 冷超水 水套 流量计 DP 冷水 蓝发试验督 蒸发试验段 P 康阀 水套 压缩机 标引符号说明: T--温度计: P一压力表; DP--差压变送器: G--电磁流量计. 图1内螺纹管试验装置系统示意图
YS/T1656-2023 4.2.2外翅片管传热试验装置 外翅片管采用如下所示传热试验装置进行测试,试验装置系统由试验腔体、被测管、热水箱、冷水箱、 测量仪器仪表、信号采集系统等组成,如图2所示.
加热水 冷却水 P1) V T7 T8 T1 F1 2X 标引序号说明: 测试腔体; 排液阀; 3 恒温热水箱; 4 恒湿冷却水箱; 5 热水循环泵; 6 冷却水循环泵; 充注制冷剂人口.
T1 制冷剂液相温度计; T2 制冷剂气相温度计: T3 蒸发管进口温度计; 蒸发管出口温度计; TS 一冷凝管出口温度计: T6-冷凝管进口温度计; T7 热水箱湿度计: T8-冷却水温度计: F1 蒸发管流量计; F2- 冷凝管流量计; P--压力表.
图2外翅片管传热试验装置系统示意图 4.3载冷剂和制冷剂 常用载冷剂有纯净水和乙二醇溶液.
常用制冷剂有R22、R32、R134a、R123、R410A、R407C、R290、 R1234ze(E)R1233zd(E)、R1234yf等.