ГОСТ 10921-90 Вентиляторы радиальные и осевые. Методы аэродинамических испытаний.
ГОСТ 10921-90
Группа Г89
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
ВЕНТИЛЯТОРЫ РАДИАЛЬНЫЕ И ОСЕВЫЕ
Методы аэродинамических испытаний
Radial and axial fans. Aerodynamic testing methods
ОКСТУ 4861
Срок действия с 01.01.92
до 01.01.97*
ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ
1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Министерством электротехнической промышленности и приборостроения СССР
РАЗРАБОТЧИКИ
В.А.Васильев (руководитель разработки); А.Ф.Андрейченко; В.Н.Кузнецов; М.Я.Гембаржевский, канд. техн. наук; И.О.Керстен, канд. техн. наук; А.Г.Харченко; Л.А.Буневич
2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по управлению качеством продукции и стандартам от 29.12.90 N 3709
3. Срок проверки - 1996 г., периодичность проверки - 5 лет
4. ВЗАМЕН ГОСТ 10921-74
5. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ
Обозначение НТД, на который дана ссылка | Номер пункта, приложения |
5.5 | |
5.5 | |
5.1 | |
5.1 | |
5.3 | |
5.1 | |
5.4 | |
2.6, 2.7 | |
Вводная часть | |
1.18 | |
1.18 | |
1.2, 4.6, 4.17 | |
Вводная часть | |
3.2 | |
2.1 | |
РД 50-213-80 | 1.10, 1.12, 2.2, приложение 2 |
1.12 |
Все требования, устанавливаемые стандартом, являются рекомендуемыми.
1. ИСПЫТАТЕЛЬНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ И СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЯ
1.1. Стенд для аэродинамических испытаний вентиляторов представляет устройство, в котором техническими средствами измеряют и (или) изменяют расходы воздуха и давления, развиваемые исследуемым вентилятором, потребляемую им мощность, частоту его вращения и плотность перемещаемого атмосферного воздуха.
1.2. Различают следующие типы стендов соответственно четырем стандартным компоновкам вентилятора в сети по ГОСТ 10616:
1) А - свободный вход и выход (черт.1);
2) В - свободный вход и выход в нагнетательный трубопровод (черт.2);
3) С - вход из всасывающего трубопровода и свободный выход (черт.3);
4) D - вход из всасывающего трубопровода и выход в нагнетательный трубопровод (черт.4-6).
Схема стенда типа А
1 - исследуемый вентилятор; 2 - измерительный воздуховод; 3 - расходомер (сопло Вентури);
4 - дросселирующее устройство; 5 - струевыпрямитель; 6 - вспомогательный вентилятор; 7 - приводной
электродвигатель; 8 - патрубок имитации трубопровода при входе; 9 - патрубок имитации трубопровода
при выходе; 10 - дифференциальный манометр для измерения развиваемого давления;
11 - дифференциальный манометр для измерения разности давлений в расходомере;
12 - термометр для измерения температуры в воздуховоде; 13 - барометр для измерения
атмосферного давления; 14 - термометр для измерения температуры окружающего воздуха;
15 - психрометр; 16 - измеритель крутящего момента (мощности);
17 - измеритель частоты вращения
Черт.1
Схема стенда типа В
1 - исследуемый вентилятор; 2 - измерительный воздуховод; 3 - расходомер (сопло Вентури);
4 - дросселирующее устройство; 5 - струевыпрямитель; 6 - вспомогательный вентилятор; 7 - приводной
электродвигатель; 8 - патрубок имитации трубопровода при входе; 9 - дифференциальный манометр
для измерения развиваемого давления; 10 - дифференциальный манометр для измерения разности
давлений в расходомере; 11 - термометр для измерения температуры в воздуховоде; 12 - барометр
для измерения атмосферного давления; 13 - термометр для измерения температуры
окружающего воздуха; 14 - психрометр; 15 - измеритель крутящего момента (мощности);
16 - измеритель частоты вращения
Черт.2
Схема стенда типа С
1 - исследуемый вентилятор; 2 - измерительный воздуховод; 3 - расходомер (сопло Вентури);
4 - дросселирующее устройство; 5 - струевыпрямитель; 6 - вспомогательный вентилятор;
7 - приводной электродвигатель; 8 - патрубок имитации трубопровода при выходе;
9 - дифференциальный манометр для измерения развиваемого давления; 10 - дифференциальный
манометр для измерения разности давлений в расходомере; 11 - термометр для измерения
температуры в воздуховоде; 12 - барометр для измерения атмосферного давления; 13 - термометр
для измерения температуры окружающего воздуха; 14 - психрометр; 15 - измеритель крутящего
момента (мощности); 16 - измеритель частоты вращения
Черт.3
Схема стенда типа D
1 - исследуемый вентилятор; 2 - измерительный воздуховод; 3 - расходомер (сопло Вентури);
4 - дросселирующее устройство; 5 - струевыпрямитель; 6 - вспомогательный вентилятор; 7 - приводной
электродвигатель; 8 - дифференциальный манометр для измерения развиваемого давления;
9 - дифференциальный манометр для измерения разности давления в расходомере; 10 - термометр
для измерения температуры в воздуховоде; 11 - барометр для измерения атмосферного давления;
12 - термометр для измерения температуры окружающего воздуха; 13 - психрометр;
14 - измеритель крутящего момента (мощности); 15 - измеритель частоты вращения
Черт.4
Схема стенда типа D
(дросселирующее устройство на выходе)
1 - исследуемый вентилятор; 2 - переходные участки для присоединения вентилятора к воздуховодам;
3 - расходомер (сопло Вентури); 4 - дросселирующее устройство; 5 - струевыпрямитель; 6 - электродвигатель
привода; 7 - приемники воздушного давления; 8 - дифференциальный манометр для измерения развиваемого
давления; 9 - дифференциальный манометр для измерения разности давлений в расходомере; 10 - термометр
для измерения температуры потока; 11 - барометр для измерения атмосферного давления; 12 - термометр
для измерения температуры окружающего воздуха; 13 - психрометр; 14 - измеритель потребляемой мощности;
15 - измеритель частоты вращения
Черт.5
Схема стенда типа D
(дросселирующее устройство на входе)
1 - исследуемый вентилятор; 2 - переходные участки для присоединения вентилятора к воздуховодам;
3 - расходомер (сопло Вентури); 4 - дросселирующее устройство; 5 - струевыпрямитель; 6 - электродвигатель
привода; 7 - приемники воздушного давления; 8 - дифференциальный манометр для измерения развиваемого
давления; 9 - дифференциальный манометр для измерения разности давлений в расходомере; 10 - термометр
для измерения температуры потока; 11 - барометр для измерения атмосферного давления; 12 - термометр
для измерения температуры окружающего воздуха; 13 - психрометр; 14 - измеритель потребляемой мощности;
15 - измеритель частоты вращения; А - дополнительный воздуховод для измерения шума
Черт.6
1.3. Допускается применение стендов, принципиальные схемы и размеры которых отличаются от приведенных на черт.1-6, при условии обязательной аттестации их в соответствии с требованиями, установленными настоящим стандартом.
1.4. Стенд типа А выполняют в виде камеры всасывания. Допускается применение камеры всасывания в составе стендов типов В, С и D при использовании патрубков имитации воздуховодов при входе и (или) выходе.
Примечание. Вспомогательный вентилятор может отсутствовать, если не требуется создание режимов, близких к нулевому статическому давлению исследуемого вентилятора.
1.6. Режим работы вентилятора при испытании изменяют дросселирующим устройством с рассредоточенным сопротивлением. В стендах типа D допускается встраивать дросселирующее устройство как в нагнетательный трубопровод в соответствии с черт.5, так и во всасывающий в соответствии с черт.6.
1.8. Перед измерительными сечениями стендов, в которых расположены приемники давления, должны быть установлены спрямляющие и выравнивающие поток устройства - струевыпрямители.
1.8.2. В стендах типов В, С и D струевыпрямитель должен быть выполнен в виде восьми равномерно размещенных радиальных пластин толщиной не более 0,01 диаметра трубопровода и длиной, равной двум его диаметрам, расположенным на расстоянии одного диаметра трубопровода от измерительного сечения и двух диаметров от выхода вентилятора. Допускается выполнять струевыпрямитель в виде спрямляющей решетки с числом ячеек не менее девяти.
Образующие трубопровода, проходящие через отверстия отбора давления на стенке, должны быть максимально удалены от мест ее контакта со струевыпрямителем.
1.8.3. В стендах типа С без вспомогательного вентилятора и в стендах типа D струевыпрямитель во всасывающем трубопроводе допускается выполнять в виде сеток или перфорированных пластин с живым сечением не более 50%, расположенных на расстоянии не менее одного диаметра трубопровода перед измерительным сечением.
1.9. Измерительные трубопроводы стендов типов В, С, D должны иметь форму прямого круглого цилиндра с отклонением не более 0,01 диаметра. Трубопроводы следует присоединять к вентилятору непосредственно, а при различиях в площади и (или) форме - через переходную секцию не менее диаметра трубопровода. Отношение площадей трубопровода и входа вентилятора должно находиться в пределах 0,95-1,08. Отношение площадей трубопровода и выхода вентилятора должно находиться в пределах 0,9-1,1.
1.10. Расходомерным устройством испытательных стендов служит сопло Вентури, выполненное в соответствии с черт.7, 8 согласно требованиям к исполнению, изложенным в РД 50-213.
Сопло Вентури при входе
Черт.7
Сопло Вентури со встроенным приемником полного давления (трубкой Пито)
Черт.8
Сопла Вентури должны быть снабжены приемниками давления в количестве не менее четырех с радиальными отверстиями диаметром от 3 до 5 мм.
1) длина входной закругленной части 0,3-0,5;
2) длина цилиндрической части до приемников давления 0,3 - 0,7;
3) длина цилиндрической части за приемниками давления 0,2-1,0;
4) радиус закругления при входе 0,1-0,5;
5) радиус закругления, сопряженного с цилиндрической частью 0,3-0,5;
6) диаметры отверстий приемников давления 1-5 мм.
Допускается применение любых расходомерных устройств, выполненных и установленных согласно требованиям РД 50-213 и РД 50-411.
1.14. В стендах типа В сопло Вентури, выполненное в соответствии с черт.8, устанавливают при выходе из нагнетательного трубопровода на расстоянии не менее одного (черт.2а) или двух (черт.2б) его диаметров от струевыпрямителя. Преемник полного давления потока, входящего в сопло, должен быть установлен в центре суженного сечения сопла за приемниками давления в его стенке.
1.15. При проведении приемосдаточных аэродинамических испытаний на стендах типа В допускается:
1) использовать в качестве дросселя сменные расходомеры в виде сопел или диафрагм с различными проходными сечениями в соответствии с табл.6 приложения 1;
2) применять нагнетательный воздуховод прямоугольного сечения при выполнении остальных требований по пп.1.8, 1.9;
3) непосредственно присоединять диафрагму с встроенным приемником полного давления (черт.9) к выходу из корпуса вентилятора, если входное отверстие имеет круглую или прямоугольную форму.
Измерительная диафрагма стенда типа В для приемосдаточных испытаний
1 - выходной патрубок вентилятора; 2 - диафрагма; 3 - приемник полного давления (трубка Пито);
4 - резиновая прокладка
Черт.9
1.16. Измерительные приборы, применяемые при аэродинамических испытаниях, должны иметь класс точности не ниже 0,5.
1.17. Для определения потребляемой вентилятором мощности применяют балансирные динамометры с минимальным моментом холостого хода, не превышающим 0,5% крутящего момента, соответствующего режиму максимального полного КПД исследуемого вентилятора.
Допускается применение других измерителей крутящего момента при условии обеспечения точности не ниже 1%.
2. ПОДГОТОВКА ИСПЫТАНИЙ
2.1. Стенды для аэродинамических испытаний вентиляторов должны быть аттестованы. Порядок аттестации - по ГОСТ 24555.
При аттестации определяют:
1) геометрические размеры измерительных трубопроводов;
2) геометрические размеры расходомерных устройств;
3) герметичность заглушенной сети стенда;
4) герметичность манометрических трасс;
5) состояние потока в измерительных сечениях;
6) коэффициент расхода расходомерного устройства;
7) аэродинамическое сопротивление элементов стенда;
8) соответствие используемых средств измерения давления, параметров окружающего воздуха, крутящего момента, потребляемой мощности и частоты вращения аттестационным свидетельствам.
2.2. Геометрические размеры расходомерных устройств и измерительных трубопроводов определяют в соответствии с настоящим стандартом и РД 50-213.
2.3. Герметичность сети стенда определяют при заглушенных концевых участках входа и выхода стенда с помощью малорасходного малогабаритного вентилятора и стандартного расходомера диаметром не более 50 мм, присоединенных к отверстию в измерительном трубопроводе или в заглушенном концевом участке. При различных разрежениях в заглушенной сети, создаваемых дросселированием вентилятора, определяют создаваемый им расход (просос). Просос не должен превышать 0,5% номинального объемного расхода вентилятора, подвергаемого испытаниям.
2.4. Герметичность манометрических трасс контролируют по стабильности показаний микроманометра при создании в трассе избыточного давления.
2.5. Поток в измерительных сечениях стенда должен быть практически устойчив, прямолинеен и равномерен. Относительное отклонение скорости, представляющее собой разность максимальной и минимальной скоростей потока, отнесенную к удвоенной средней скорости, не должно превышать 0,2.
Средняя скорость потока в камере не должна превышать 4 м/с.
Разность полных или статических давлений потока в отдельных точках измерительного сечения не должна превышать 5 Па для камеры и 30 Па - для трубопровода. Частота колебаний потока не должна превышать 0,1 Гц. Амплитуда колебаний давления, выраженная в процентах от измеряемого давления, не должна превышать 2% для камеры и 5% для трубопровода.
Состояние потока в измерительных сечениях стенда определяют путем измерения динамических и статических (полных) давлений не менее чем в пяти точках измерительного сечения. Координаты точек измерения должны соответствовать центрам равновеликих элементарных площадей, на которые условно разделяют измерительное сечение.
При пяти точках измерений координаты должны соответствовать центру сечения и четырем точкам, расположенным на расстоянии 0,115 диаметра от стенки трубопровода по двум взаимно перпендикулярным диаметрам. Параметры потока определяют при полностью открытом дросселирующем устройстве и на режиме работы типового вентилятора, близком к его максимальному КПД.
Для получения доступа к полной версии без ограничений вы можете выбрать подходящий тариф или активировать демо-доступ.