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1、供暖散热器设计参数实验(精)供暖散热器设计参数实验Experimentsonthedesignparameterofradiators概要为了成立我国散热器的设计参数采纳标准,以我国常用的散热器为对象,以闭式小室检测室为主要实验手段,对设计常用的各样散热器采纳参数(如不一样热媒、流量、连结方式、表面状况、片数和长度等),进行了全面的实验研究,给出了相应的计算采纳方法,并对闭式小室检测值的适用性进行了研究。重点词散热器标准散热器计算温差闭式小室标准流量AbstractInordertoestablishanationalstandardforselectingradiatordesignpara
2、metersaresearchgroupmadeaseriesofexperimentsoncommonlyusedradiatorsinclosedtestrooms,inquiringtheeffectsofdifferentheatingmedia,thewaterflowrate,theconnectionmethods,thesurfaceconditions,thenumberofsectionsandthelengthofradiatorsconditions,thenumberofsectionsandthelengthofradiatorsonheatemission,whi
3、chproducedsomecorrespondingmethodsforselectinganddesigningradiators.Introducesthisresearchandsomeofitsresults.Keywordsradiatorstandardheat-emissiondesigntemperature-differenceclosedradiatortestroomstandardflowrate我国供暖散热器设计采纳时所采纳的各样数据和修正当,长久沿用原苏联的设计资料,为了能够适应我国散热器的设计工作的需要,提升热能的有效利用率,在研究我国供暖散热器工作特征的基础上
4、,赶快编制出适应国情的散热器设计采纳参数系统,是建筑发展的需要。由中国建筑标准设计研究所组织,有清华大学、中国建筑科学研究院空调所、哈尔滨建筑大学、中国建筑学会暖通空调委员会工程性能测试小组和北京散热器厂共同参加的采暖散热器设计参数试验研究课题小组,自1989年起,在我国现有的三个散热器标准检测室进行了三百余次的试验,达成了课题规定的研究内容;在此基础上,提出了切合我国国情、靠近实质和可供设计人员使用的供暖散热器设计参数。这项研究成就于1992年12月经过了建设部科技发展司组织的专家判定。1实验研究的条件11样片111依照原则形式当前推行的标准型,以及少量应用比较广泛的型式;性能技术指标优秀且
5、质量比较稳固的产品;供给单位获得供散热器生产允许证、有必定规模和生产能力的厂家。112确立的实验样片为:钢制柱型散热器GZ4-1.6/6型GZ3-1.2/5型钢制板型散热器GB2-10/5型GB2-6/5型钢制闭式串片型GCB70-1型散热器GCB120-1型钢制扁管型散热器GBG/DL-450型灰铸铁柱型散热器TZ4-6型TZ4-5型TZ2-5型813型灰铸铁长翼型散热器TC0.20/5型TC0.28/5型灰铸铁圆翼型散热器TY1.0型灰铸铁柱翼型散热器12主要实验条件散热器热工性能试验,是本项课题研究的主要门路。国际标准的散热器检测装置,是以散热器在密闭小室内散热为基本特点的,这类试验条件
6、只管与实质房间不一样,可是,其实验结果所拥有的稳固性和精准度,倒是在实质房间实验时难以达到的。所以,利用闭式/小室对散热器在不一样的型式、连结方式、片数或长度、热媒、流量和表面涂料等条件下散热量变化的规律进行实验研究,以得出知足工程设计要求的结论,是不行问题的。为了给出闭式小室的实验结果与实质工程设计采纳值的修正,即解决国际标准检测值的适用性问题,中国建筑学会暖通空调委员会工程性能测试小组在北京散热器厂特意设计成立了切合实质使用条件的模拟实质工程散热器热工性能试验室。同时,我们还利用哈尔滨建筑大学的实验研究成就,并参照了一些在实质房间内散热器热工性能实测结果的报导,以便得出比较靠谱的结论。2研
7、究内容及结果21采纳相同连结方式、不一样热媒,散热量与计算温差关系的变化当前供暖系统采纳的热媒是热水或蒸汽,本项研究对以高低温热水和高低压蒸汽为热媒时,散热器热工性能的变化进行了实验。入口温度的选择:热水:65,75,95,110,130,150蒸汽:102,135,145,153对TZ2-5,TZ4-6-5和TC0.28/5散热器的实考证明,使用不一样热媒时散热量的差别将随计算温差的增加而变大,但在工程常用的温度范围内,其散热量之差不大于3.5%,如表1所示。所以,从工程实质出发,能够将常温条件下的热工性能检测公式,直接用于高温条件的散热量计算。表1TZ2-5型散热器以热水或蒸汽为热媒时的散
8、热量对照散热量经验公式蒸汽热水Q1=4.080T1.376Q2=5.266T1.317T/Q1Q2|(Q1-Q2)/Q2|100%84181318020.63117286127882.6127320231063.11135348333663.5022热水流量的对散热量的影响跟着散热器内水流量的变化,散热量也将发生变化。实验表示,散热器按往常的长进下出方式连接,相对流量GX(实质流量G与标准流量Gb之比)小于1.5时,散热量随GX的增添而明显提升,当GX大于1.5此后,这类增热显然变缓,增益不大。这一规律能够表达成多变量函数形式,为:Q=QTBGC还有另一种函数形式为Q=ATBG/(m+nG)式
9、中,A,B,C,m和n是不一样型式散热器按各样方式连结时,由实验确立的参数,此中,指数B和C(或m,n)分别反应了计算温差和流量对散热量影响的程度。应当指出的是,当散热器连结方式不一样时,这类变化趋向固然存在,但散热增势有所不一样。所以,在考虑热水流量G的影响时,还应当注意散热器连结方式的影响。如10片TZ4-5型散热器,在流量G400kg/h的范围内,同侧长进下出连结时,这类关系为Q=4.623而异侧下进下出连结时,则为Q=2.70023不一样连结方式时散热量的变化散热器进出口连结方式对散热量的影响是不行忽视的。在工程设计时,往常采纳的连结方式有:同侧或异侧的长进下出连结,异侧长进上出、下进
10、下出和下进上出连结。外国也有在片式散热器上采纳异侧长进上出的连结方式,为此在本项研究中也对这类连结方式做了实验。以热水为热媒的实验表示,在标准流量条件下,散热器连结方式不一样,其标准散热量也不相同,并且长进下出接法,不论同侧异侧,散热量基真相同且为最大;别的,各样型式散热器,下进上出接法时散热量均为最小,而钢制板型散热器,因为构造关系,在下进下出接法时散热量最小。异侧长进上出是一种特别的连结方式,据外国文件介绍,这类方式不单技术合理,并且成本较低,可降低工程造价。本次实验研究表示,采纳不着进上出连结方式的铸铁TZ2-5型、TZ4-5型和TC0.28型散热器,跟着流量渐渐增添,散热器上部第一被加
11、热,而散热器下部形成冷热分明的冷袋 。随后,上部热表面渐渐扩大,下部冷袋渐渐减小为冷的死角,当流量升至某一流量Gq时,冷袋快速消逝,整个散热器表面温度平均,工作正常,这时,散热器的散热量可达标准散热量0.9倍以上。我们将Gq定义为散热器在长进上出连结时的启动流量。图1为TZ2-5型散热器按长进上出方式连结获得的Q-G实验曲线。可见,在工程中若采纳长进上出连结方式时,一定保证系统的实质流量大于启动流量,才能产生理想的散热成效。图1铸铁TZ22-5型散热器长进上出连结时流量对散热量的影响24表面涂料对散热量的影响散热器表面少料不一样,使散热器表面辐射黑度不同,这关于往常采纳的以辐射为主要散热方式的
12、散热器(Radiator)来其影响是值得注意的。据认识,有的国家已有文规定,在散热器表面不得涂饰含有金属的银粉漆、金粉漆等。这一规定无疑对提升散热器热工性能和降低供暖设施初投资有踊跃意义。固然早已做过散热器表面涂料对散热量影响的实验研究并累积了好多资料,但在本课题中仍安排了一必需的实验内容(见表2),以进一步确认这一影响的存在,并作出定量剖析。实验结果说明,在确立散热器表面涂料时,应尽量不采纳银粉漆等,这样利于散热器的辐射传热,其结果是能使散热量提升10%以上。自然,假如所采纳的是对流器(如各样带外罩的对流器,甚至折连的串片散热器等),因为其辐射传热比率小,涂料的影响可忽视。表2散热器表面涂料
13、善对标准散热量的影响/W散热器型式片数(长度)GCB120-11mGB1-10/51mTZ4-6-510片银粉漆10018981224有光磁漆1007无光漆1097调解漆10131111137525散热器片数或长度对散热量的影响检测散热器热工性能时,规定试验片的条件为每组10片或1m,所以,设计资猜中,一般按W/片或W/m给出散热器的散热量。在设计采纳时,在组散热器的片数或长度都不相同,因此就需要将单片或1m的散热度量,折算成实质采纳条件下的散热量。固然现有的设计手册中给出了散热器片数或长度对散热量的影响及修正系数,但所列产品型式较少,未能包含当前经过的各样形式,并且所列系数或源于外国手册,或取自国内零落的实验参数。为此,本课题投入了许多的力量,进行散热器片数或长度修正系数的实验研究。所选样片的片数变化为3,4,6,8,10,12,14,16,20,25共10种,长度变化为0.6m,1.0m,1.4m,1.8m共4种。取不一样片数(长度)时的散热量Gp,与10片(或1m长度)时同型散热器的标准散热量GB之比,定为修正系数,在计算时加修正。对钢制板型散热器的实验结果列于表3