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热交换器性能测试研究热交换器是工业生产、生活中广泛应用的一类设备，其作用是将两种不同温度的流体间传递热量，以达到能量效率的最大化。
在热交换器的工作中，性能测试是必不可少的一项工作，其主要目的是评估热交换器的传热效率、流阻特性以及产生的压力损失等参数。
本文将着重讨论热交换器性能测试的一些主要研究内容。
1. 测试方法热交换器的性能测试可以采用不同的方法和标准，例如美国热力学协会（ASHRAE）通过STD-10-2019标准来评估热交换器的性能。
该标准通常采用实验室实物测试的方法来评估热交换器的性能，根据实验结果计算其传热能力、压力损失、效率等参数。
测试时需要对测试对象的类型、尺寸、工作条件等因素进行综合评估，以保证测试的准确性。
2. 传热效率测试传热效率是评估热交换器性能的重要参数，其定义为传热流量与热传导系数之比。
传热效率测试通常采用温度计和热流计等测量仪器来测量冷却剂在流经热交换器内部的过程中所产生的温度差和热量变化，然后通过计算得出传热效率。
测试时需注意测试对象的流体类型、流速、温度变化、传热面积和传热系数等因素对测试结果的影响。
3. 流阻特性测试流阻特性测试是评估热交换器性能的另一个重要参数，其定义为流体流经热交换器过程中所产生的压力损失。
测试时通常采用一些测量仪器，如压力传感器、流量计等来测量流体流过不同部位时的压力变化，进而计算出流体在热交换器内部的流阻特性。
流阻特性测试还可以评估热交换器内部的流体阻力分布和流体速度分布等信息，这对于优化热交换器结构设计和改进流道流动性能都有重要意义。
4. 几何形状优化几何形状优化是热交换器性能测试研究领域中的一个重要方向，其主要目标是通过对热交换器结构形式的优化，以达到降低压力损失增大传热效率的效果。
在研究中，考虑尺寸、形状、角度等因素对热交换器结构的影响，并通过实验数据进行模拟计算，可以评估不同方案下的优劣情况，最终确定最佳的热交换器结构设计。
总之，热交换器性能测试的研究工作是十分重要的，其研究结果对于提高热交换器的工作效率和使用寿命都起到重要作用。
双侧强化管总传热系数与流动阻力测试方法的精密度分析摘要：本文采用《GB/T6379测量方法与结果的准确度（正确度与精密度）》的基本原则和实验方法，用三个不同水平分别在三个不同实验室进行测试，对测试结果进行精密度分析，以期为实际工作提供借鉴。
关键词：总传热系数流动阻力测试方法精密度分析Precision analysis of test method for total heat transfer coefficient and flow resistance of double side strengthened tubeYue Qing-Xue Yang Jin-Yuan（Gree Electric Appliances,Inc.of Zhuhai，Zhuhai Guangdong 519000）Abstract: This paper adopts the basic principles and experimental methods of GB / t6379 accuracy (correctness and precision) of measurement methods and results, and tests the results in three different laboratories at three different sample, and analyzes the precision of the test results, so as to provide reference forpractical work.Key words: total heat transfer coefficient flowresistance test method precision analysis0引言目前，国内在空调/热泵、热管、吸收制冷/制热等应用上，只有管壳式、管式的水-水换热性能和压降性能测试标准，没有双侧强化管的蒸发和冷凝换热测试标准，各高校、研究所和生产厂家虽说有实验室，但实验工况条件各不相同，测试结果也不曾进行精密度对比分析。
热交换器性能测试研究热交换器是一种用于传热的设备，能够在两种流体之间传递热量，广泛应用于化工、电力、制药等领域。
热交换器的性能直接影响到整个系统的热能利用效率，因此对热交换器性能进行测试研究至关重要。
本文将对热交换器性能测试研究进行深入探讨，分析测试方法、影响因素以及未来发展方向。
一、热交换器性能测试方法热交换器性能测试的方法目前主要包括实验方法和数值模拟方法两种。
实验方法是通过设计实验装置，采集实验数据来分析热交换器的性能。
实验方法的优点是直接观测到了热交换器在实际运行时的性能，可以获得准确的数据。
但是实验方法也存在着复杂的实验装置设计、昂贵的实验成本等问题。
数值模拟方法是通过建立热交换器的数学模型，利用计算机软件进行模拟计算，来预测热交换器的性能。
数值模拟方法的优点是可以快速得到结果，可以对不同的工况进行模拟，可以在一定程度上减少实验成本。
但是数值模拟方法也存在着模型精度、边界条件选择等问题。
二、热交换器性能测试影响因素影响热交换器性能测试的因素有很多，主要包括流体性质、流量、温度、压力以及热交换器结构等。
流体性质是影响热交换器传热性能的关键因素，流体的热导率、比热容、粘度等都会影响传热速度。
流量和温度是影响热交换器传热效果的重要参数，流量越大、温度差越大则传热效果越好。
压力是影响热交换器稳定运行的因素，高压力会增加传热面积受到的压力，增加传热面积，但是也会增加流体流动阻力。
热交换器结构的设计方式、传热面积、管道布置等也都会影响热交换器的性能，不同的结构设计会影响到传热效果。
三、热交换器性能测试研究的未来发展方向随着科学技术的进步，热交换器性能测试研究也在不断发展。
未来热交换器性能测试研究的发展方向主要包括以下几个方面：1.新型热交换器测试技术的研究未来热交换器性能测试研究需要对新型的测试技术进行深入研究。
纳米流体在传热方面的应用、超临界流体在传热方面的应用等，这些新型的测试技术可以提高传热效率，降低能耗，对环境更加友好。
换热能力验证1、试验目的验证换热器的换热性能流体阻力特性。
2、实验依据JB/T 10379-2002 换热器热工性能和流体阻力特性通用测定方法。
3、试验单位资质ISO170254、实验条件4.1试验地点4.2 试验对象4.3 实验设备序号名称数量型号测试厂家鉴定单位合格证到期日期1 涡轮流量传感器1 LWGY-402 压力传感器 1 DW115DP0-500Kpa3 水银温度计 2 50-1004 温度传感器 6 PT1005 风速仪 1 VT1006 压力传感器 1 475-0MARK III4.4状态要求乙二醇溶液额定流量15 l/min冷风额定流量0,475 m3/s乙二醇溶液配比48/52%（体积比）4.5环境要求测试环境温度为20 .....+45 ℃左右5、试验步骤5.1 换热量测试—变冷介质流量（在100%通风面积和90%通风面积两种条件下分别测试）5.1.1 将换热器按照JB/T 10379-2002 图2安装到测试台上。
5.1.2 冷介质进口温度为环境温度a℃5.1.3 热介质进口温度为a+20℃。
5.1.4 调节热介质在15 l/min5.1.5 将冷却介质（冷却风）分别调节到0.5m3/s，0.9m3/s，1.3m3/s，1.76m3/s，2.2m3/s，2.64m3/s，5.1.6 按照JB/T10379-2002 记录各项测试参数值。
5.1.7 计算换热量冷介质热流量热介质热流量平均换热量热平衡误差5.2 换热量测试-变热介质流量5.2.1 将换热器按照JB/T10379-2002 要求安装到测试台上。
5.2.2 冷介质进口温度为环境温度a ℃5.2.3 热介质进口温度为a+20℃5.2.4 按照下表调节冷热测流量5.2.5 按照JB/T10379-2002 记录各项测试参数值5.2.6 计算换热量冷介质热流量热介质热流量平均换热量热平衡相对误差5.3 风侧阻力曲线5.3.1 换热面积100%5.3.1.1 将换热器按照JB/T10379-2002 图2要求安装到测试台上5.3.1.2 冷风测试温度：环境温度20-45℃5.3.1.3 控制热介质（乙二醇溶液）在15 l/min5.3.1.4 控制热介质（乙二醇溶液进口温度为75℃，进出口平均温度72℃。
附录D热防护性能试验仪测量不确定度评定（示例）D.1 热通量测量不确定度的评定D.1.1概述用测量范围为（0～100） kW/m 2，分辨力为0.1 kW/m 2，最大允许误差为±0.5%的绝对辐射计在热源下测量热防护仪热通量示值误差。
校准的实验操作：选取41.5 kW/m 2和83 kW/m 2两个校准点，将绝对辐射计传感器放置在距离热源工作距离位置上，调整绝对辐射计传感器接受面，使热源光束垂直入射到接受面。
待绝对辐射计示值稳定后开始读数，读取绝对辐射计示值s F 。
将热防护仪热通量传感器替换绝对辐射计传感器，调整热防护仪热通量传感器接受面与绝对辐射计传感器接受面处于同一平面，并使光束垂直入射到接受面，待热通量示值稳定后，读取热防护仪热通量示值F ，热通量示值读数F 与绝对辐射计示值读数s F 之差为热防护仪热通量示值误差。
每个校准点重复测量3次，计算每个校准点热通量示值误差算术平均值。
D.1.2 测量模型s F F F ∆=- （D.1.1）式中：F ∆ — 热通量示值误差，单位：2/kW mF — 热防护仪热通量示值，单位：2/kW ms F — 绝对辐射计示值，单位：2/kW m由于绝对辐射计与热防护仪彼此独立，互不相关，因此，热防护仪热通量示值误差标准不确定度可由式（D.1.2）计算：22222()()()()()c s s u F c F u F c F u F ∆=+ （D.1.2）灵敏系数：()1c F =,()1s c F =-D.1.3 输入量F 标准不确定度评定D.1.3.1输入量F 标准不确定度来源分析输入量F 的标准不确定度()u F 来源主要是热防护仪热通量测量重复性引起的标准不确定度分项1()u F 和热通量分辨力引起的标准不确定度2()u F 。
D.1.3.2输入量F 各分项标准不确定度评定（1）测量重复性引起的标准不确定度分项1()u F 评定可采用连续重复多次测量直接求出标准不确定度，即采用A 类方法进行评定。
换热器的热性能测试与模拟分析换热器是工业生产中常用的设备之一，它将两种介质之间的热能传递。
它的主要作用是在热能转移方面起到一个桥梁作用，以实现冷却或加热设备，从而保持设备的温度控制。
为了保证换热器的热性能，需要对其进行热性能测试与模拟分析。
本文将从这两个方面分别进行阐述。
一、热性能测试热性能测试是指通过实验方法来研究换热器热传递能力的性能参数，如传热系数、压降等。
常用的测试方法主要有三种：1. 水流式热性能测试法水流式热性能测试法是通过调节水的流量和温度等参数，来确定换热器传热系数的测试方法。
该方法操作简单、测试精度高，但其测试方法较为耗时且需要考虑到水的流量及温度控制，可能会影响测试结果。
2. 蒸汽流式热性能测试法蒸汽流式热性能测试法是通过在测试过程中使用蒸汽代替水来进行测试。
该方法的优点在于测试结果更具有代表性，但测试操作更为复杂，需要考虑更多的参数，如蒸汽的压力和温度、气路流量控制等。
3. 风流式热性能测试法风流式热性能测试法是通过将空气代替水进行测试的一种测试方法。
该方法相较于水流式热性能测试法与蒸汽流式热性能测试法的优点是无需考虑流量，但需要考虑到空气压降较大，可能会影响到测试结果。
二、模拟分析模拟分析是指通过计算机模拟软件，对换热器的热性能进行分析。
其优点在于无需进行真实的物理试验，节省了时间和物力，成本更低。
常用的模拟分析技术常见有两种：1. 有限元法有限元法是将热性能模型建立为一个复杂的三维模型，通过建立数学模型，进而对其进行计算机模拟和数值计算。
该方法的精度更高，但对于数据处理的比较长，因此常用于换热器设计的初期研发。
2. 计算流体力学计算流体力学是一种应用数学、物理学和计算机科学于液态和气态流体力学问题的计算方法。
在换热器热性能的仿真分析中，计算流体力学技术主要用于流体的流场分析与换热器传热系数的计算。
总之，换热器的热性能测试与模拟分析对于换热器的设计和应用十分关键，不同的方法对应不同的情况，需要结合具体情况进行选择和应用。
热交换产品热工性能和流体阻力特性测试测量不确定度分析摘要：热交换产品是一种使热量由温度较高的流体传递给温度较低的流体，使流体温度达到生产工艺要求规定的指标，以满足工艺过程上的需要的工业产品。
随着科技的发展和节能环保的需要，它被广泛应用在化工、炼油、动力、食品、轻工、原子能、制药、机械、造船、核电、余热回收、废热回收等各个领域。
在工业生产中占有重要地位。
关键词：热交换产品；热工性能；流体阻力特性；测试测量不确定度
中图分类号：te965 文献标识码：a 文章编号：1001-828x（2013）07-0-02
热交换产品热工性能和流体阻力特性的测试对我们明确热交换
产品的性能，根据工况的要求，正确的选择不同形式不同型号不同规格的热交换产品尤为重要。
随着热交换产品被广泛应用在船舶、核电等高端领域，对我们的检测工作要求越来越高，在选择高精度先进的检测设备的基础上，也要求我们对测试结果的不确定度进行评定。
测量不确定度是：“表征合理地赋予被测量之值的分散性，与测量结果相联系的参数。
”它描述了测量结果正确性的可疑程度或不肯定程度。
测量的水平和质量用测量不确定度来评价。
不确定度越小，则测量结果的可疑程度越小，可信程度越大，测量结果的质量越高，水平越高，其使用价值越高。
下表（1）是我们试验测试的一组数据，我们就这组数据对我们的测试的结果进行一下分析：
一、热平衡分析
如表1所示，每个点的热平衡都远小于5%，说明试验所采集的数据点为稳态运行点，所采集的数据合理有效。
热平衡相对误差为δq δq=︱qc-qh︱/ qc*100
二、不确定度评定分析
可能给试验带来的不确定分量主要包括粗大误差，系统误差以及随机误差三部分。
1.粗大误差
完全是人为引起，其表现为试验数据出现异常值。
粗大误差可用拉伊达准则，格拉布斯准则以及狄克逊准则进行检验。
此处测量参数样本容量为9，宜采用狄克逊准则，对粗大误差进行检验，取显著水平5%，经检验，所有数据都是正常值，无异常值存在。
现在我们对热测进口温度进行分析：
首先按热测进口温度从小到大排序：
80.2，80.3，80.4，80.4，80.5，80.5，80.6，80.6，80.6，
可计算出9组数据的均值为80.46
x1=80.2，x9=80.6都为可疑对象，但x1与均值80.46偏差更大，故应首先怀疑x1是否含有粗大误差，由α=0.05，n=9，x1为可疑数据时：
do=（x3-x1）/（x7-x1）=0.5
dα（9）=0.512
do< dα（9）故数据x1为不含粗大误差的正常数据点，其它数据均为正常数据。
以上以热测进口温度为例分析，其余参数分析方式相同。
2.系统误差
主要由仪表缺陷，使用不当或者试验方法不合理造成的，主要表现为残差代数值表现出较强的规律性，如残差符号存在（+ + + +- - - -）或者（- - - -+ + + +）变化趋势。
为此对测量的10个参数进行残差分析，并画出的它们的趋势图。
从各个图可知，残差符号在零点上下波动，故残差与测量次数之间无明显的规律，故测量不存在系统误差。
3.随机误差
随机误差是不可避免的，由各种偶然因素造成的，这些因素是我们未知的，或者其变化过于微小而无法加以严格控制，是试验中误差分析的主要方面。
一般认为随机误差概率密度函数服从正态分布，为此需要先对测试数据进行正态分布检验。
如下图（2）所示，在置信度95%的情况下，所有p值均大于0.05，原假设成立，表明被测参数服从正态分布的假设。
被测参数的误差为被测参数减去其均值，也服从正态分布。
3.1 直接测量值不确定度分析
现以热侧流量为例：
测试结果为：9.45，9.44，9.43，9.46，9.46，9.44，9.44，9.44，9.44
均值 =9.444。
流量的标准差值 =0.011304。
均值的标准差为 =0.003768
置信概率95%，测量次数为9的
置信概率系数kt=2.306 2.306 × 0.003768=0.008689
故热侧流量的测量值为gh=9.44±0.087 m3/h （p=95%）
以上以热侧流量为例进行了分析，其它9个直接测量参数用同样的方式分析，结果见表3。
测量过程中的随机因素，表现为在表面上看来完全相同的条件下，重复测量量值的变化。
这些产生不确定度的因素不一定都是独立的，一定条件下，某些因素可能是不确定度的主要贡献者，而另一些可能贡献极微，可以忽略不计。
分析测试过程中，可能还有一些尚未认识到的系统效应，显然不可能在不确定度评定中予以考虑，但它可能导致测量结果的误差。
测量不确定度一般来源于事物的随机性和模糊性，随机性归因于条件的不充分，模糊性归因于事物本身概念的不明确。
因而测量不确定度通常由许多分量组成，其中一部分分量有统计性，可以统计方法进行评价；而另一部分分量具有非统计性，可以其它方法进行评价。
所有这些分量都为测量的分散性作了贡献。
