JB/T 3165-1999 离心和轴流式鼓风机和压缩机热力性能试验

ICS23.140

J72

JB/T3165999－－－1

离心和轴流式鼓风机和压缩机

热力性能试验

Thermodynamicperformancetestforcentrifugal&

axialblowerandcompressor

1999-07-12发布2000-01-01实施

国家机械工业局发布

JB/T3165－－－－1999

目次

前言

1范围··························································································································································1

2引用标准··················································································································································1

3符号和说明··············································································································································1

4试验装置和仪器······································································································································7

5试验规则················································································································································16

6试验结果的计算····································································································································24

7试验报告················································································································································27

附录A（提示的附录）气体混合的物性································································································30

附录B（提示的附录）蒸汽–气体混合的物性·······················································································38

I

JB/T3165－－－－1999

前言

本标准是对JB3165—82《离心和轴流式鼓风机和压缩机热力性能试验》的修订。

本标准与JB3165—82相比，主要技术内容改变如下：

——原标准附录A取消，其内容分别由引用标准GB/T2624—1993及GB/T1236—1985流量测量

中有关进口集流器部分取代；

——原标准的附录B改为本标准的附录A；附录C改为本标准的附录B；

——增加了引用标准一章。

本标准的附录A、附录B都是提示的附录。

本标准自实施之日起代替JB3165—82。

本标准由全国风机标准化技术委员会提出并归口。

本标准负责起草单位：沈阳鼓风机研究所。

本标准主要起草人：王长祥、孔繁文、郭庆富。

II

中华人民共和国机械行业标准

离心和轴流式鼓风机和压缩机JB/T3165－－－－1999

热力性能试验

代替JB3165—82

Thermodynamicperformancetestforcentrifugal&

axialblowerandcompressor

1范围

1.1本标准规定了离心和轴流式鼓风机和压缩机热力性能试验的试验方法。

1.2本标准适用于制造厂对压比大于1.15，气体物性参数为已知的离心和轴流式鼓风机、压缩机和排

气机（以下简称压缩机）的热力性能试验。

1.3通过试验和计算确定设计条件下压缩机的热力性能参数：

a）压缩机的进口容积流量；

b）压缩机的升压或压比；

c）压缩机的轴功率；

d）压缩机的效率；

e）压缩机的喘振极限。

由上述性能参数绘制压缩机在设计转速下的流量与升压（或压比）、轴功率及其效率间的相互关系

曲线；如果压缩机分段（缸）试验时，则其性能可以用各段（缸）性能曲线表达，或者用由各段（缸）

性能曲线叠加而得到整机性能曲线表达。

1.4本标准推荐的测量仪表和测量方法是最低限度的要求，并不限制使用其它同等或更高精度的测量

仪表和测量方法。

2引用标准

下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时，所示版本均

为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。

GB/T1236—1985通风机空气动力性能试验方法

GB/T2624—1993流量测量节流装置用孔板、喷嘴和文丘里管测量充满圆管的流体流量

3符号和说明

本标准所用符号列于表1，符号的脚注列于表2。

国家机械工业局1999-07-12批准2000-01-01实施

1

JB/T3165－－－－1999

表1

符号量单位说明

A面积m2流道通流横截面面积

指第一级离心叶轮出口宽度；第一级轴流动叶片顶端弦长

叶轮出口宽度

b2m

（计算压缩机雷诺数的特性长度）

C气流速度m/s通流横截面上的气流速度

冷却水比热

cpW

等压比热（·）—

cpJ/kgK

cυ等容比热

等压摩尔比热

CpCp=Mcp

J/（kmol·K）

Cυ等容摩尔比热Cυ=Mcυ

d节流孔直径节流元件：孔板、文丘里管或喷嘴缩口直径

D管路直径m指管道的内径

叶轮外圆直径—

Dimp

h′−h

f=21

kυ

R(Z2T2−Z1T1)

kυ−1

多变能量头修

—

fh′——等熵过程出口有效焓值。

正系数2

p

通常2≤4时，取f≈1.0

p

1

F扭矩N·m扭矩测量仪测量值

g重力加速度m/s2g=9.80665m/s2

冷却水量

GWkg/h

通常指压缩机排出的质量流量如有泄漏（可能从轴端密封漏出或漏

入）或者冷凝析出，则压缩机进、出口法兰处的质量流量不等，进、

质量流量

qm

出口流量换算时应予注意。当泄漏量小于1.0%时可不考虑

kg/min

qm1=qm2+ΣΔqm,L+ΣΔqm,cd

指实测轴端密封或冷凝析出的质量流量，若实测有困难时，亦可用

Δqm泄漏质量流量

计算方法得出

h气体总焓C2

J/kgh=ha+

气体静焓2

ha

k绝热指数—

V∂pk

kυ=–=

p∂VsY

kυ等熵指数—

cp

理想气体时，kυ=k=

cυ

2

JB/T3165－－－－1999

表1（续）

符号量单位说明

pm

=常数

T

图中的多

p–TT2

m—lg

83144.Z1T

变温度指数M1

m=+XM=

Cηp

pMPol2

lg

p1

M分子量kg/kmol以碳–12的原子量为12.000作单位来表示物质的一个分子的质量

uimp

压缩机马赫数—Mau=

Mau

kυ1RZ1T1

气体组分质量

——

mi

百分比

pVn=常数

p

lg2

1p

n==1

Y−m(1+X)υ

MMlg1

υ

p–V图中的多2

n—

变容积指数对于理想气体：

p

lg2

pkη

n=1=Pol

pT1−k(1−η)

21Pol

lg

p1T2

N转速r/min—

Δp节流差压孔板、喷嘴或文丘里管上、下游取压口处的静压之差

p绝对压力本标准指绝对全压：p=pa+pe+pd

大气压—

pa

临界压力—

pc

pa

动压见

pd5.5.2

表压管路壁面静压测量值

pe

上游压力节流元件上游取压口测得的绝对静压：

puppup=pa+pe,up

对比压力（—绝对静压）

pcrpcr=pst/pcpst

4

P=qV1ρ1Wm/（6×10）

由脚注标明不同压缩过程的气体功率：

qρW

气体功率V11m,Pol

PkWPPol=

6×104

qρW

V11m,T

PT=

6×104

3

JB/T3165－－－－1999

表1（续）

符号量单位说明

由机壳外表面积与出口测温点到机壳出口法兰一段管路外表面积之

和，传到周围大气的热损失功率：

α（）

Pα散热损失功率Pα=SαtMα–ta/1000

tMα——机壳外表面上的平均温度。

2

通常Pα＜0.02Pe,时，α值取：α=14W/（m·K）

由轴端迷宫密封泄漏所引起的损失功率：

ΣΔΔ（×4）

PL泄漏损失功率kWPL=qm,LhL/610

ΔhL——压缩机出口焓h2和轴端密封前漏入气体的焓之差

P

PolPT

Pin=+Pα+PL=+Pα+PL

Pin内部功率

ηPolηT

轴承、密封（或包括传动齿轮）摩擦引起的损失功率：

Pf机械损失功率

4

Pf=ΣqmoilCpoilΔtoil/（6×10）

压缩机联轴器或传动齿轮联轴器处输入的功率：

Pe轴功率Pe=Pin+Pf

3本标准通常指压缩机进口滞止状态的容积流量

qV容积流量m/min

Q热量J/kg—

83144.

（·）R=

R气体常数J/kgKM

ub

imp2Z1RT1

—Reu=v1=

Reu压缩机雷诺数1

v1p1

机壳外表面积与出口测温点到机壳出口法兰一段管路的外表面积之

2

Sα散热面积m

和

t温度计温度℃见5.4.7

T绝对温度

KT=273.16+t

Tc临界温度

T

—Tcr=

Tcr对比温度

Tc

πDimpN

u叶轮外圆周速m/suimp=

imp60

ZRT

υ3υ=

比容m/kgp

3

V容积m—

由脚注表明不同压缩过程的比压缩功

W=∫2Vdp

Wm比压缩功J/kgm,Pol(1)Pol

2

Wm,T=(∫1Vdp)T

T∂VT∂Z

X=−1=

V∂TZ∂T

X等压偏差系数—pp

见图A6。对于理想气体，X=0

4

JB/T3165－－－－1999

表1（续）

符号量单位说明

p∂Vp∂Z

Y=−1=

V∂pZ∂p

Y等温偏差系数—TT

见图A5。对于理想气体，Y=1

pυ

Z=

TR

Z压缩性系数—

见图A1~图A4。对于理想气体，Z=1

无冷却压缩机：

W

η=m

h2−h1

当压缩机整机或一段（缸）出口有排气冷却器时：

W

η=m

h2−h1+Q1−2

η气体效率—

Q1–2——冷却器冷却的热量（不包括机壳的散热）

由脚注标明不同压缩过程的气体效率：

Wm,Pol

ηPol=

h2−h1+Q1−2

Wm,T

ηT=

h2−h1+Q1−2

P

ηin=

Pin

由脚注标明不同压缩过程的内部效率：

η—

in内部效率PPol

ηin,Pol=

Pin

PT

ηin,T=

Pin

内部功率与压缩机联轴器（或传动齿轮联轴器）处的有效功率之比：

—PP

ηf机械效率