空调器风扇性能测试系统的设计与实现.docxVIP

‘9MR$，D9R!，%%a5/*+ -1FW*DYX8#!文章编号： !#—$%（%%）!—#!—$空调器风扇性能测试系统的设计与实现丁良尹游斌王军区颖达吴克启（华中科技大学，湖北武汉’$(’）摘要：按照美国标准和我国标准，给出了空调器风扇性能测试系统的设计方案，论述了系统的硬件与软件实现并给出了测量实例。关键词：空调器；性能测试；喷嘴；变频；数字 )*+中图分类号： ,-%#.!；,/0$!.(文献标识码： 1!# $#%’( )(* +#),-)./( /0 !#%.(’ 12%.#3 0/4 5)(% /0 64 7/(*./(#4+234 526347289: ;23 634 =:3 : 8234?6 : @AB268%.4)9.： ;6CA? 93 1DE* 63? 1-F1 CG63?6H?，93A I23? 9J GACG234 C7CGAK J9H J63C 9J 62H L93?2G293AH 2C 23GH9?:LA?，23LM:?234 GNA HA6MO2P6G293 9J N6H?Q6HA 63? C9JGQ6HAR 1 GACG234 HAC:MG 9J C9KA J63 2C 6MC9 42SA3 G9 ?AK93CGH6GA GNA J:3LG293 9J GN2C C7CGAKR:#2;/4*%： 62H L93?2G293AH；TAHJ9HK63LA GACG234；39PPMA；JHAB:A3L7 L93SAHC293；?242G6M )*+!前言风扇系统是空调器的关键组成部分之一，其性能好坏直接影响着空调器的使用效果。准确和方便地测量空调器性能曲线可为改进风扇设计以提高空调风量、降低噪声和改善内流品质提供依据。根据美国标准 1DE*U1-F1 %! V 0# 和 1DE*U1EWX1Y #! V !0# 以及我国标准（房间空气调节器 Z;U,((%# V ![），我们设计并研制了本测试系统。该系统能够测试贯流、轴流、离心等空调风扇的外特性，包括流量、静压、动压、全压、功率、效率、转速等实时数据采集。测试范围：流量 ! \% ] (K$ UN，静压 #$ \ V ! ] ’)6，功率 %\ ] #。测量表明，系统的重复精度误差不超过 !^ 。测试方法灵活，既可实现用计算机控制的全自动测试，也可以人机对话方式用手动调节进行测量。图 ! 系统示意图风室的主体框架结构是由 $KK 厚不锈钢板%%.!实验系统实验系统如图 ! 所示。风室系统加工而成，为保证测试的精度，钢板之间的接缝都做到密封严实。从进风口到出风口的长度为[.(K。进风口的截面为 .[ _ .[K 的正方形，出风口的截面为! \ . $K的圆形，进风室截面尺收稿日期： %!—[—’1流体机械.. 年第 5. 卷第 ! 期寸为 !# $ !#%，主体风道截面尺寸为 ! $!%，符合’()*+’,-’!. / 01 的规定。通风机作为辅助风机，使用日本变频器实现其转速控制。喷嘴系统系统中采用’()* 标准的喷嘴测定流量，喷嘴的喉部长度为 .2!（ ! 为喷嘴喉部直径）。在!3% 厚的钢板上设置了 # 个标准喷嘴，喉径为55!数据采集和测试控制数据采集!!.%%、!..%% 和 #.%% 三种。喷嘴风速设计为!1 4 51%+6，# 个喷嘴的不同组合可以测试 .. 4测试过程的实时数据采集有压力、温湿度、空调风机功率和转速等。55!!压力的采集5. 倍喉径，任一喷嘴的中心与相邻四壁面中任一壁面的距离不小于 !1 倍喉径。在接受室和排风室中分别放置了三层整流网，用以对喷嘴提供均匀的逼近速度。整流网采用全不锈钢经计算机精确定位加工而成，沿气流方向的通流面积比分别为 2.8 、1.8 ，918 ，误差不超过 .18 。由于被测风量的范围很大，在测试过程中采用的喷嘴组合变动也很频繁，因此系统中需要有可靠的活动部件来控制喷嘴的状态，系统中采用德国高可靠性的气缸作为执行器。为了使被关闭的喷嘴不漏气，每个气缸的活塞头部都设计了一个圆形的、密封性好、耐冲击的橡胶垫圈。每个喷嘴在打开状态下气缸活塞头部垫圈距离喷嘴 1 倍喉径，以减少对气流的扰动。压力的采集包括接收室的静压、喷嘴前后的静压差以及测试环境的大气压。接受室静压为接受室压力与大气压力之差，接受室静压的采集是通过在接受室的四壁均匀的开启 9 个取压孔，取压孔直径为 !1%%，用气管相连使得测到的静压为接受室的平均静压，以减小测试误差。由于接受室的工作压力一般较低（静压的范围不超过 /!.. 4 9..:;），对测试仪器精度的要求比较高。本系统中采用的是日本生产的高精度差压变送器，其量程为 . 4 !...:;，并可根据实际情况调节，输出电流为 9 4 .%’。本系统使用日本产数据采集器 ’!.