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GB／T 41872-2022 制冷系统及热泵用换热器 温度、压力和速度三场协同的性能测试和评价方法.pdfICS27.200 CCSJ73
制冷系统及热泵用换热器
范围 规范性引用文件 术语和定义 测试要求 评价方法 附录A（资料性）表征换热器三场协同性流动阻力与传热综合性能评价示例 附录B（规范性）表征换热器三场协同性流动阻力与传热综合性能评价图基本要素
通讯安装工程安全技术交底填写范例本文件按照GB/T1.1一2020《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。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。 本文件由中国机械工业联合会提出。 本文件由全国冷冻空调设备标准化技术委员会（SAC/TC238)归口。 本文件起草单位：西安交通大学、合肥通用机械研究院有限公司、广东美的暖通设备有限公司、浙江 英特科技股份有限公司、广东芬尼克兹节能设备有限公司、上海理工大学、华南理工大学、上海冷冻空调 行业协会、宁波奥克斯电气股份有限公司、广东纽恩泰新能源科技发展有限公司、冰轮环境技术股份有 限公司、合肥通用机电产品检测院有限公司、合肥通用环境控制技术有限责任公司。 本文件主要起草人：何雅玲、陶文铨、张秀平、张明圣、张凯、罗彬、方真健、刘远辉、张华、刘金平、 邵乃宇、杜文超、赵密升、张超、**亮、王汝金、樊菊芳、*明佳、汤松臻、童自翔。
本文件按照GB/T1.1一2020《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。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。 本文件由中国机械工业联合会提出。 本文件由全国冷冻空调设备标准化技术委员会（SAC/TC238)归口。 本文件起草单位：西安交通大学、合肥通用机械研究院有限公司、广东美的暖通设备有限公司、浙江 英特科技股份有限公司、广东芬尼克兹节能设备有限公司、上海理工大学、华南理工大学、上海冷冻空调 行业协会、宁波奥克斯电气股份有限公司、广东纽恩泰新能源科技发展有限公司、冰轮环境技术股份有 限公司、合肥通用机电产品检测院有限公司、合肥通用环境控制技术有限责任公司。 本文件主要起草人：何雅玲、陶文铨、张秀平、张明圣、张凯、罗彬、方真健、刘远辉、张华、刘金平、 邵乃宇、杜文超、赵密升、张超、**亮、王汝金、樊菊芳、*明佳、汤松臻、童自翔。
GB/T 418722022
制冷系统及热泵用换热器 温度、压力和速度三场协同的 性能测试和评价方法
制冷系统及热泵用换热器
本文件规定了制冷系统及热泵用换热器内流体的温度场、压力场与速度场三场协同的 评价方法。
文件规定了制冷系统及热泵用换热器内流体的温度场、压力场与速度场三场协同的性能测试和 云。 文件适用于制冷系统及热泵用、至少一侧为单相换热的换热器流动阻力与传热综合性能的评价。
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。其中，注日期的引用文 件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单)适用于 本文件。 GB/T10870一2014蒸气压缩循环冷水（热泵）机组性能试验方法 GB/T231302008房间空调器用热交换器 GB/T25862—2010制冷与空调用同轴套管式换热器 IB/T7249制冷设备术语
流体温度梯度与速度方向的夹角用以表征温度场与速度场间的协同性。流体被加热时，该夹角越小，表征流体 的温度场与速度场的协同性越好，换热性能越好；流体被冷却时，该夹角越大，表征流体的温度场与速度场的协 同性越好，换热性能越好。压力梯度与速度间的夹角用以表征流体压力场与速度场间的协同性。压力场与速 度场的协同性越好，流体压降越小。
4.1.1 排除换热器试验系统内的不凝性气体，并确认无制冷剂泄漏。 4.1.2 试验系统应设置温度计套管和压力表引出接头等。 4.1.3换热器的水侧应清洗干净。
4.2.1风冷式换热器的传热和流动阻力性能试验技术要求与方法应符合GB/T23130一2008附录B的 规定。 4.2.2 水冷式换热器的传热和流动阻力性能试验技术要求与方法应符合GB/T25862一2010附录B的 规定。
4.2.1风冷式换热器的传热和流动阻力性能试验技术要求与方法应符合GB/T23130一2008附录B的 规定。 4.2.2 水冷式换热器的传热和流动阻力性能试验技术要求与方法应符合GB/T25862一2010附录B的 规定。
4.3.1试验用仪器仪表应经计量检定合格，并在有效期内，
试验用仪器仪表应经计量检定合格，并在有效期内， .3.2试验用仪器仪表的型式及准确度应符合GB/T10870一2014中表C.1的规定。
在试验过程中，应保持所评价换热器与基准换热器的测试工况一致，所测试的换热器不应包括节流 部分。冷凝器冷凝温度取制冷剂人口压力对应的饱和温度；蒸发器蒸发温度取制冷剂出口压力对应的 饱和温度。
风冷式换热器空气侧传热与流动阻力性能试验
风冷式换热器传热和流动阻力性能试验所测参数应包括： a）所评价换热器与基准换热器空气侧的流量，人口、出口的干球温度、湿球温度和压力； b）冷凝器制冷剂侧的流量，人口过热蒸气温度、压力，出口过冷液温度、压力，或蒸发器制冷剂侧 的流量，膨胀阀前过冷液温度、压力，出口过热蒸气温度、压力，或干式风机盘管进水温度、出水 温度、水流量； c）所评价换热器与基准换热器空气侧与制冷剂侧的换热量； d）所评价换热器与基准换热器空气侧的压降等。
4.4.3水冷式换热器水侧传热与流动阻力性能试验
水冷式换热器的传热和流动阻力性能试验所测参数应包括： a）所评价换热器与基准换热器水侧的流量，人口、出口的温度和压力； b）冷凝器制冷剂侧的流量，人口过热蒸气温度、压力，出口过冷液温度、压力，或蒸发器制冷剂侧 的流量，膨胀阀前过冷液温度、压力，出口过热蒸气温度、压力，或干式风机盘管进水温度、出水 温度、水流量； c）所评价换热器与基准换热器冷热流体两侧的换热量； d）所评价换热器与基准换热器水侧的压降等
4.5.1在数据处理过程中，未经特殊说明，流体物性取特征温度下流体的物性，特征长度取当量直径 特征流速取最小横截面积处流体的流速，换热器深度取所比较侧流体流动方向的总体长度。 4.5.2风冷式换热器的传热和流动阻力性能试验数据处理应符合GB/T23130一2008附录B的规定。 4.5.3水冷式换热器的传热和流动阻力性能试验数据处理应符合GB/T25862一2010附录B的规定。
5.1.1流体阻力系数
5.1.1.1在给定工况下，分别获得基准换热器对应不同流速下、所比较侧流体的阻力系数f。，以及所评 价换热器在某一特征速度u。下、所比较侧流体的阻力系数f。，参考附录A的式（A.6)计算。 注1：下角标0和e分别表示基准换热器和所评价换热器相关的物理量。 注2：换热器评价方法的具体实施参考附录A给出的示例。 5.1.1.2在给定工况下，建立基准换热器所比较侧流体的阻力系数f。与雷诺数Re间的准则关系式 f=CRe"1（C1、m1为常数)。
5.1.2流体传热性能
5.1.2.1在给定工况下，分别获得基准换热器对应不同流速下、所比较侧流体的努塞尔数Nu。，以及所 评价换热器在某一特征速度u。下、所比较侧流体的努塞尔数Nu。，参考附录A中的式（A.4）、式（A.5） 计算。 5.1.2.2在给定工况下，建立基准换热器所比较侧流体的努塞尔数Nu。与雷诺数Re间的准则关系式 Nu=C2Re"2（c2，m2为常数）。
5.1.2.1在给定工况下，分别获得基准换热器对应不同流速下、所比较侧流体的努塞尔数Nu。，以及所 评价换热器在某一特征速度u。下、所比较侧流体的努塞尔数Nu。，参考附录A中的式（A.4）、式（A.5） 计算。 5.1.2.2在给定工况下，建立基准换热器所比较侧流体的努塞尔数Nu。与雷诺数Re间的准则关系式 Nu=C2Re2（C2，m2为常数）。
应按附录B的规定绘制表征换热器三场协同性流动阻力与传热综合性能评价图，其中： a）特征关系式应符合B.1； b）在等泵功、等压降、等流量三种约束条件下，按B.2的规定绘制三条基准线； fe c）按B.3的规定用直线 一1和 Jo Nuo 划分为4个象限； d）按B.4的规定用等泵功、等压降、等流量三种典型约束条件下的三条基准线，将第I象限划分 成标号为1、2、3、4的四个区域。
5.3.1流体物性取特征温度下流体的物性。根据最小横截面积、换热器深度和当量直径等术语的定 义，按照基准换热器所比较侧流体阻力系数f和努塞尔数Nu的关联式，计算得到流速u。对应的基准 换热器所比较侧流体阻力系数f。和努塞尔数Nu。。 5.3.2按照5.1.1和5.1.2获得流速u。对应所评价换热器、所比较侧流体阻力系数f。和努塞尔数 (f。Nu。) Nu。，确定某一流速u。对应的工作点 f。'Nu。。 5.3.3在表征三场协同性的流动阻力与传热综合性能评价图中标出工作点，按照工作点在分区图中的 位置，可以判定所评价换热器相对于基准换热器，在流速u。下的节能效果。 5.3.4过工作点做与等泵功、等压降和等流量基准线平行的直线，这些直线与直线 （f。 =1的交点对 $。 应的纵坐标值，分别是在等泵功、等压降和等流量的约束条件下，表征三场协同性的流动阻力与传热综 合性能评价值。 5.3.5根据表征三场协同性的流动阻力与传热综合性能评价值，即可获得所评价换热器与基准换热器 在三种约束条件下换热量的比值（等流量约束条件下，该值为所评价换热器相对于基准换热器换热量提 升倍数与所比较侧流体阻力增加倍数的比值）
本示例评价对象为三排管波纹翅片管式换热器和三排管波纹凹槽翅片管式换热器，如图A.1为两 种片型及对应的换热器。试验为冷凝器空气侧流动阻力与传热性能测试（制冷剂为R410A)。 注：对象换热器不涉及节流部分
A.2.1.1空气侧使用符合4.2.1规定的测量装
1.1 空气侧使用符合4.2.1规定的测量装置。 1.2 1 制冷剂侧使用符合4.2.1规定的测量装置
A.2.2测试注意事项
广州增城至从化高速公路某标施工组织设计图A.1 两种片型及其对应的换热器
A.2.2.1试件宜尽量多设置流路单元。 A.2.2.2宜尽量减小制冷剂人口的过热度或过冷度，可在制冷剂人口前设置冷却或加热装置。 A.2.2.3宜尽量减小制冷剂出口的过冷度或过热度。 A.2.2.4制冷剂流量宜采用液体流量计测试。 A.2.2.5同时测量试件的空气侧换热量和制冷剂侧换热量，两者相差不超过土5%，试件的换热量取其 算术平均值。 A.2.2.6空气侧和制冷剂侧的控制参数与设定值误差符合GB/T23130一2008中表1的规定。 A.2.2.7在达到稳定工况后至少保持15min方可开始试验，试验延续不少于40min，在此期间至少记 录4组数据，且时间间隔接近相等，取所有读数的平均值为该次测试的测定值。
示例中的试件采用表A.1规定的测试工况。
示例中试件的测试数据记录在表A.2中。
表A.2测试数据记录
A.2.5.1冷凝器空气侧换热量
安全专项施工方案与安全技术资料编制冷凝器空气侧换热量按式（A.1)计算。
A.2.5.3换热器换热量