基于EN 1886對空調箱箱體進行測試

2023-11-13 11:48:36王宇順殷哲浩

機械制造 2023年10期

□ 王宇順 □ 殷哲浩

特靈科技亞太工程技術中心江蘇蘇州 215400

1 測試背景

空調箱制造企業的產品滿足歐洲標準EN 1886,對提升產品設計能力及空調箱產品性能具有一定的積極意義,具體體現在通過對EN 1886的熟悉及測試結果分析,達到對產品設計經驗的積累,以及對測試準備過程中出現問題處理能力的提升,從而更好地強化設計理念。測試可以幫助設計者優化產品設計,提高產品性能,降低成本,基于EN 1886開發的新產品更能贏得客戶的認可。因此,在空調箱箱體設計階段,有必要按EN 1886進行測試,驗證設計理念,提升設計能力,同時為認證積累一定的測試經驗。

筆者基于EN 1886對空調箱箱體機械強度、漏風量、熱性能三個方面進行測試,并進行分析,通過測試來驗證箱體結構設計是否合理,發現箱體漏風量測試過程中的問題,把握熱性能測試方面的關鍵點,為進一步優化設計提供一定的參考,并為制定相關試驗指導文件提供依據。

2 測試對象

測試的空調箱箱體高和寬分別在0.9～1.4 m之間,外表面總面積在10～30 m2之間,由兩個運輸功能段箱體箱體A 、箱體B對拼,每一個運輸功能段至少有一個檢修門,帶鉸鏈合頁、標準開關手柄,不帶窗戶,并且每一個運輸功能段至少包括一個固定面板。

3 機械強度測試

空調箱箱體機械強度測試主要測試箱體的變形量及最大靜壓條件下箱體是否發生永久變形。測試空調箱箱體的變形量時,測試點應設置在箱體變形最大或者最惡劣的點位。通過對空調箱箱體在靜壓1 000 Pa條件下進行有限元模擬分析,得到變形量最大的區域及數值。空調箱箱體有限元分析結果如圖1所示。根據分析結果,在測試時百分表在箱體四周及頂部布置,分別如圖2、圖3所示。

▲圖1 空調箱箱體有限元分析結果

▲圖2 百分表在空調箱箱體四周布置▲圖3 百分表在空調箱箱體頂部布置

經過機械強度測試,驗證空調箱箱體面板的變形量符合設計要求,也驗證面板內加強筋的有效性。在最大靜壓下,空調箱箱體滿足標準要求,未發現永久變形的面板。

4 漏風量測試

標準規定,空調箱箱體漏風量測試應在正壓700 Pa和負壓-400 Pa下進行。將機組內靜壓調整至規定值的5%范圍內,當噴嘴前后壓差大于80 Pa時,記錄漏風量和測試壓力。

在以上測試條件下,鉸鏈門的類型會影響空調箱箱體在正負壓下的漏風性能。由于測試前已預見這一問題,因此實施了應對措施。通過這一測試,確認在制定測試指導文件時,需考慮應對措施的標準化,從而保證測試精度。

5 熱性能測試

熱性能測試需要的器材包括鼓風機、電加熱器、溫度探頭、熱成像儀表等,其中,鼓風機數量、溫度探頭布置是測試的關鍵。在空調箱箱體內布置鼓風機,目的是使熱空氣在箱體內流動,并最終在箱體內均勻分布。空調箱箱體內容積大于6 m3,外部長度大于4 m,鼓風機數量為八臺,鼓風機布置如圖4所示。

▲圖4 鼓風機布置

測試在長度方向等分為三個測量段。溫度探頭懸空布置于箱體內外,其中,箱體內布置16個溫度探頭ti1 ～ ti16,每一個頂角、底角及每一等分面邊角處各一個,相距每一側面為100 mm;箱體外布置6個溫度探頭ta1 ～ ta6,與箱體六個面中心之間的垂直距離為250 mm。箱體距離地面300 ～400 mm,溫度探頭布置如圖5所示。

溫度探頭布置關系到測試數據的準確性,是保證采集熱性能數據可靠的前提。在采集熱性能數據前,還必須滿足如下條件,達到穩態:① 箱體內外平均溫度差達到20 K;② 箱體內各測點溫度差不超過0.5 K,箱體外各測點溫度差不超過0.5 K;③ 箱體內等分區域的平均溫度差不超過0.5 K。

在30 min內,所有內部測點、外部測點溫度各取兩組數據作為計算熱傳遞系數的輸入數據。