基于恒压法的汽车整车漏风量测试系统流量计算
汽车整车气动声学风洞风噪试验——泄漏噪声测量方法
汽车整车气动声学风洞风噪试验——泄漏噪声测量方法汽车整车气动-声学风洞风噪试验—泄漏噪声测量方法1范围本标准规定了整车气动-声学风洞中进行整车泄漏噪声测量的方法，包括试验基本条件、测量与密封方法、工况制定、测量流程、评价参数、记录、数据处理和测量报告。
本标准适用于具有完整车身密封系统的汽车，最大尺寸需满足风洞规定的车辆重量和外形尺寸要求。
本标准规定的方法所获取的结果可以评价车内泄漏噪声水平，也可以诊断风噪声源、传递路径问题。
2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。
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GB/T15485 声学语言清晰度指数的计算方法T/CSAE 113-2019 汽车整车气动声学风洞风噪试验-车内风噪测量方法ISO 532-1-2017 声学响度计算方法：第一部分Zwicker方法(Acoustics - Methods for calculating loudness-Part 1: Zwicker method)DIN 45692 模拟听觉效应的尖锐度测量技术（Measurement Technique For The Simulation Of The Auditory Sensation Of Sharpness）3术语和定义3.1车内风噪 in-car wind noise车内噪声中气动噪声部分，由汽车外部气流与车体相互作用产生、通过车体传入车内、声学风洞内测量得到的车内噪声即为车内风噪。
3.2泄漏噪声 leak noise广义泄漏噪声指汽车车内风噪由于密封系统问题产生的增量，包含气吸噪声、密封系统传声和空腔噪声，一般情况下风洞试验用胶带密封对比测量得到的车内噪声增量均为广义泄漏噪声。
狭义泄漏噪声仅指气吸噪声。
3.2.1气吸噪声 aspiration noise由于车身密封间隙引起的车内气动噪声增量，包含间隙处气流发出的气动噪声和车外气动噪声通过间隙直接传至车内的噪声两部分。
毕托管风速计算公式
毕托管风速计算公式测量风道中气体的压力应在气流比较平稳的管段进行。
测试中需测定气体的静压、动压和全压。
测气体全压的孔口应迎着风道中气流的方向，测静压的孔口应垂直于气流的方向。
用U形压力计测全压和静压时，另一端应与大气相通(用倾斜微压计在正压管段测压时，管的一端应与大气相通，在负压管段测压时，容器开口端应与大气相通)。
因此压力计上读出的压力，实际上是风道内气体压力与大气压力之间的压差(即气体相对压力)。
大气压力一般用大气压力表测定。
由于全压等于动压与静压的代数和，可只测其中两个值，另一值通过计算求得。
测定仪器：气体压力(静压、动压和全压)的测量通常是用插入风道中的测压管将压力信号取出，在与之连接的压力计上读出，常用的仪器有毕托管和压力计。
1毕托管(1)标准毕托管它是一个弯成90°的双层同心圆管，其开口端同内管相通，用来测定全压；在靠近管头的外壁上开有一圈小孔，用来测定静压，按标准尺寸加工的毕托管校正系数近似等于1。
标准毕托管测孔很小，易被风道内粉尘堵塞，因此这种毕托管只适用于比较清洁的管道中测定。
(2)S型毕托管它是由两根相同的金属管并联组成，测量时有方向相反的两个开口，测定时，面向气流的开口测得的相当于全压，背向气流的开口测得的相当于静压。
由于测头对气流的影响，测得的压力与实际值有较大误差，特别是静压。
因此，S型毕托管在使用前须用标准毕托管进行校正，S型毕托管的动压校正系数一般在0.82～0.85之间。
S型毕托管测孔较大，不易被风道内粉尘堵塞，这种毕托管在含尘污染源监测中得到广泛应用。
2.压力计(1)U形压力计由U形玻璃管制成，其中测压液体视被测压力范围选用水、酒精或汞，U 形压力计不适于测量微小压力。
压力值由液柱高差读得换算，p值按下式计算：p=ρgh(Pa)(2.8－1)式中p—压力，Pa；h—液柱差，mm；ρ—液体密度，g/cm3；g—重力加速度，m/s2。
(2)倾斜式微压计测压时，将微压计容器开口与测定系统中压力较高的一端相连，斜管与系统中压力较低的一端相连，作用于两个液面上的压力差，使液柱沿斜管上升，压力p按下式计算：p=K·L(Pa)(2.8－2)式中L—斜管内液柱长度，mm；K—斜管系数，由仪器斜角刻度读得。
CEFR工程中央大厅通风系统漏风量测试与数据分析
CEFR工程中央大厅通风系统漏风量测试与数据分析作者：高宏来源：《山东工业技术》2015年第14期摘要：本文主要描述CEFR工程中央大厅通风系统漏风量的检测及数据整理与分析。
特别是对于漏风量的检测方法与漏风量测试数据进行分析。
关键词：中央大厅通风系统；漏风量检测；数据分析0 前言CEFR工程中央大厅通风系统是为了排除工艺设备和工艺管道向外散发的余热，降低放射性气载浓度，为工作人员操作、检修时提供一个安全、卫生的工作环境。
1 CEFR工程中央大厅通风系统基本概述（1）系统组成。
中央大厅通风系统由送风系统（PTL41）和排风系统（PTL72）组成，由正常运行可靠电源供电系统（H10）供电，通风控制系统控制及监测。
空调机组由冷冻水供给系统（PC3）提供冷源，热水供给系统（PH4）提供热源，防火阀受火灾报警及消防控制系统（K10）的监测。
（2）系统主要设计参数和设备。
该系统设计压力1570Pa，设计换气量为23100m3/h，主要设备包括：空调机组2台PTL41A01、PTL41A02为中央大厅送风；排风机2台PTL72F01、PTL72F02为中央大厅排风；电动阀门2台06PTL41MD0X、08PTL72MD0X分别与送风机联动，开闭送风主管线、与排风机联动，开闭排风主管线；防火阀2台06PTL41FD0108PTL72FD01发生火灾事故时切断中央大厅的正常送风与正常排风；就地控制箱2台PTL41F0XAC、PTL72F0XAC就地控制送风机启停和排风机启停。
2 系统漏风量试验（1）漏风量试验方案的选定。
系统漏风量采用恒压法，恒压试验的测试压力为系统的最高工作压力，恒压法应在系统的最高工作压力下进行，维持压力恒定至少十分钟。
（2）风机的选型。
风机的风压和风量应按被测定系统规定试验压力及最大允许漏风量的1.2倍的原则选型。
因此必须选择高压头小流量的离心式风机，要满足试验要求应该采用控制节流器开度的办法来改变测试风管的阻力特性及工作压力；在小风量（微小风量可用空压机代用）。
基于恒压法的汽车整车漏风量测试系统流量计算
（ Ｃ ｏ ｌ ｌ ｅ ｇ ｅ ｏ ｆ Ｍｅ ｃ ｈ ａ ｎ ｉ ｃ ａ ｌ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ， Ｔ ｉ ａ ｎ ｊ ｉ ｎ Ｕｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ＆Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ， Ｔ ｉ ａ ｎ ｊ ｉ ｎ ３ ０ ０ ２ ２ ２ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
第 ２ ８卷
第 １ 期
天 津科 技大学学报
Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎ ａ ｌ ｏ ｆ Ｔｉ ａ ｎ ｊ ｉ ｎ Ｕｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ＆ Ｔｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ
Ｖ ０ ＿ １ ． ２ ８ Ｎ０ ． １ Ｆ ｅ ｂ ． ２ ０１ ３
差； 而且 ， 空调的工作性能不仅与风道的空气泄漏量 有关 ， 还 受 到整 车漏 风量 的影 响．
在 汽车 生 产过 程 中 ， 要 对 汽车 整车 漏 风量 进行 测 定， 以提高和改进汽车 的设计 ， 最终提高汽车空调 的 工 作 性 能 ．常 用 的气 密 性 检 测 方 法 有 多 种 ＿ Ｊ Ｊ ．针 对 车 体 的 气 密 性 检 测 主 要 有 两 种 Ｊ ： 恒 压 法 和 减 压
ｔ ｈ ｅ ｏ ｙ． ｒ Ａｃ ｃ ｏ ｒ ｄ ｉ ｎ ｇ ｔ ｏ ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｅ ｘ ｐ ｅ ｒ ｉ ｍｅ ｎ ｔ ， ｔ ｈ ｉ ｓ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｐ ｒ ｏ ｖ ｅ ｄ ｓ ｔ ａ ｂ ｌ ｅ ｎｄ ａ ｒ ｅ ｌ ｉ ａ ｂ ｌ ｅ ｎｄ ａ ｃ ａ ｎ ｓ ａ ｔ ｉ ｓ ｆ ｙ ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ｑ ｕ ｉ ｒ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ｏ ｆ ｈｅ ｔ ｍｅ ａ ｓ ｕ ｒ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ． Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ ：ａ ｕ ｔ ｏ ；ａ ｉ ｒ ｌ ｅ ａ ｋ ａ ｇ ｅ ｖ ｏ ｌ ｕ ｍｅ ；ｃ ｏ ｎ ｓ ｔ ａ ｎ ｔ ｐ ｒ ｅ ｓ ｓ ｕ ｒ ｅ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ； ｃ ａ ｌ ｃ ｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ
风管系统允许漏风量计算
风管系统允许漏风量计算（原创实用版）目录1.概述风管系统漏风量计算的重要性2.介绍风管系统漏风量的相关规定与测试方法3.阐述允许漏风量的计算方法及其影响因素4.举例说明风管系统漏风量测试记录中的系统面积计算方法5.总结风管系统漏风量计算的关键点及注意事项正文一、风管系统漏风量计算的重要性风管系统漏风量计算是在风管系统安装和运行过程中，评估系统严密性的重要手段。
通过漏风量计算，可以判断风管系统的安装质量，为系统的运行和维护提供有力保障。
二、风管系统漏风量的相关规定与测试方法风管系统漏风量的规定主要依据国家标准 GB 50243-2016《建筑通风与空调工程施工质量验收规范》。
其中，对漏风量的允许值、测试方法和验收标准均有详细规定。
风管系统漏风量的测试方法主要有漏光法和漏风量测试法。
漏光法适用于低压系统的风管，在制作和安装工艺得到保证的前提下，通过检测风管接缝处的光线透射程度来判断漏风量。
漏风量测试法则适用于中、高压系统风管，通过测试装置测量风管系统的压力变化，从而计算漏风量。
三、允许漏风量的计算方法及其影响因素允许漏风量的计算方法主要依据风管系统的工作压力、风管材料、风管规格和安装质量等因素。
其中，风管系统的工作压力是影响漏风量的主要因素，一般来说，工作压力越高，允许漏风量越小。
四、风管系统漏风量测试记录中的系统面积计算方法在风管系统漏风量测试记录中，系统面积的计算方法是通过测量风管的长度和宽度，然后乘以风管的截面积得到。
例如，对于一个 10 米长的风管，规格为 500x500，共由 8 节 1160mm 长的标准节和 1 节 720mm 长的风管组成，则系统面积为：系统面积 = 1160mm × 500mm × 8 + 720mm × 500mm = 46400000mm五、总结风管系统漏风量计算是评估风管系统安装质量和运行维护的重要手段。
通过对漏风量的计算和测试，可以为风管系统的安全运行提供保障。
排烟阀漏风量计算方法
排烟阀漏风量计算方法
说实话排烟阀漏风量计算方法这事儿，我一开始也是瞎摸索。
我最开始就知道个大概的公式，觉得把数值往里面一套就行呗。
可哪有那么简单，我第一次尝试的时候，就错在对公式里那些概念理解不清。
像那个阀门的面积测定，我以为就简单量个长和宽相乘就得了。
结果啊，实际的排烟阀形状还有点不规则，有些边缘部分的处理我根本没考虑到，这样算出来的面积就不准确，漏风量自然也算错了。
后来我仔细研究了下，才发现对于不规则形状的排烟阀，得把它分成几个规则图形来分别计算面积，然后再求和。
这就好比把一块奇形怪状的拼图拆开成一块块长方形和三角形来分别计算面积一个道理。
还有那个压力差的测量，我也踩过坑。
我开始就用普通的压力计随便测量了下，没考虑到测量点的位置影响。
后来我知道，测量点的选择非常关键，要选择能准确反映排烟阀前后压力差的位置才行。
就好像要找个正好能体现河水上下游落差的点去测量一样。
另外，公式里还有个流量系数的东西。
关于这个系数，不同的排烟阀可能有不同的值，我一开始就以为是个固定的值，这可耽误我不少时间。
后来我知道得根据排烟阀的具体型号规格，查阅手册或者联系厂家才能确定准确的流量系数。
计算排烟阀漏风量，真不是看起来那么简单，好多小细节一不小心就容易搞错。
你得认真把每一个步骤都做好做准。
要反复检查自己测量的数据是不是准确，计算的时候也要小心谨慎，不然一步错步步错，算出的结果就毫无意义了。
总之我是经过好多波折才慢慢弄明白这其中的门道的。
有时候还得多做几次测量，取平均值，就好比评价一个人的成绩不能只看一次考试，多考几次取平均才能更准确嘛。
漏风量试验
1．系统漏风量测试规定和原则《规范》中规定，风管系统安装完毕后，应按系统类别进行严密性检验，根据风管系统的工作压力可划分为三个类别，系统工作压力P≤500Pa为低压系统；系统工作压力500Pa<P≤1500Pa为中压系统；系统工作压力P>1500Pa为高压系统。
民用建筑中通风空调系统通常是低、中压系统。
高压系统风管严密性检验，为全数进行漏风量测试；中压系统大都为低级别的净化空调系统、恒温恒湿与排烟系统等。
风管的严密性检验，应在漏光法检测合格后，对系统漏风量测试进行抽检，抽检率为20％，且不得少于1个系统。
低压系统大都为一般的通风、排气和舒适性空调系统，在加工工艺得到保证的前提下，采用漏光法检测，当漏光法检测结果符合规范要求时，可不进行漏风量测试。
如当漏光检测达不到要求时，应按规定的抽检率做漏风量测试抽检，抽检率为5％，且不得少于1个系统。
矩形风管的允许漏风量应符合以下规定：低压系统风管 Q L≤0．1056P0.65中压系统风管 Q N≤0．0352P0.65高压系统风管Q H≤0．0117P0.65式中Q L、Q N、Q H为系统风管在相应工作压力下，单位面积风管单位时间内的允许漏风量[m 3／(h·m2)]；P为指风管系统的工作压力(Pa)低压、中压圆形金属风管、复合材料风管以及采用非法兰形式的非金属风管的允许漏风量，应为矩形风管规定值的50％；砖，混凝土风道的允许漏风量不应大于矩形低压系统风管规定值的1．5倍；排烟、除尘、低温送风系统按中压系统风管的规定，1～5级净化空调系统按高压系统风管的规定。
从风管系统漏风的机理分析，系统末端的静压小，相对的漏风量也小，故风管系统严密性检验原则以主、干管为主。
可整个系统测试，也可分段进行，分段的方法实施较为灵活、方便；整段测试时，应该考虑测试装置风机应有足够的风量和风压，以满足测试要求。
2．技术难点和方案选择(1)技术难点。
为保证被测系统严密，测量结果真实，因此必须对系统中的开口(风口)进行严格封堵，确保不漏风。
风管系统漏风量测试方案
通风、空调风管系统漏风量测试方案目录一、工程概况二、测试人员三、测试原理四、测试前准备工作五、测试仪器及性能参数六、测试抽样方案七、漏风量测试结果计算八、风管漏风量测试判断依据附录A：空调系统风管漏风量测试记录一、工程概况本工程为青岛市轨道交通辽阳东路应急指挥中心、地铁2号线一期工程辽阳东路车辆管理段与综合基地工程项目，该项目风管漏风量测试包含普通送排风系统、空调系统、防排烟系统、消防补风系统、加压送风系统；此系统包含低压风管系统和中压风管系统。
二、测试人员测试人员：王滨、施红雷、蔡海平、苏艳兵现场配合人员：吴福青、周文武、刘传让、苏建军三、测试原理1、基本原理在理想状态下向一个密闭的容器内注入气体，保持容器内压力恒定，此时注入的气体流量与密闭容器的泄漏量相等。
2、检测原理将漏风测试仪风机的出风口用软管连接到被测试的风管上，该段风管除和测试装置用软管连接以及从上面引出一根风管测压管外，其余接口均应堵死。
当启动漏风检测仪并逐渐提高风机转速时，通过软管向风管中注风，风管内的压力也会逐步上升。
当风管达到所需测试的压力后，调检测仪的风机转速，使之保持风管内的压力恒定，这时测得风机进口的风量即为被测风管在该压力下的漏风量。
3、其他条件准备现场220V安全电源接口一个准备3米左右Φ75软管现场仪器搬运工两名4、漏风量测试示意图四、测试前准备工作1、风管漏光测试测试前依据规范要求先对被测风管做漏光测试，检查风管的气密性并作相应处理。
2、风管封堵被测风管所有开口处用盲板封堵，风管系统较大可分段封堵测试，中压风管单次测试封堵的表面各不宜超过237㎡。
3、测试接口准备选择其中一块盲板（该处应便于测试操作），在盲板上制作一个Φ75*150㎜的加压连接管，另在该盲板上与该连接管相距约400㎜的地方打一个Φ8㎜的测压孔，备好密封胶。
五、测试仪器及性能参数测试仪器：风管漏风量测试仪型号：Q90测试漏风量范围：3L/S~142 L/S测试压力范围：0~2500Pa功率：2.5Kw漏风仪电机转速：0~26000r/min最大仪器风口出风量：小于等于4000立方米每小时风机最大动压：小于等于7500帕适应测试风管类型：各种类型风管误差率：3%连接管长度：6米测试精度：1.5%外形尺寸：475*405*315漏风测试仪提供4种规格的进口流量管（A、B、C、D），各规格测试流量分别为：A型：30L/S~142 L/SB型：30L/S~80L/SC型：10L/S~42 L/SD型：3L/S~16 L/S测试时，根据风管大小进行漏风量估计，选择一个合适的流量管。
风管漏风量及压力计算
风管漏风量及压⼒计算风管漏风量及压⼒计算陆懋成摘要：本⽂指出了;以往计算刚性风管漏风率的不准确性，是因为未包含局部阻⼒位置对漏风率的影响,并重新定义了百⽶漏风率位置，应在风管的末端.还建⽴了分段计算漏风的⽅法，推导了两条漏风规律。
在巷道掘进及隧道地下⼯程中，普遍采⽤风管向施⼯⼯作⾯提供新鲜空⽓、排出有害⽓体和粉尘。
风管漏风量在相同的距离下有⼏倍甚⾄⼏⼗倍的差异，国内外都存在这种现象（1.2）。
这是由于⽬前对风管安装质量⽆统⼀公认的标准。
设计者对风管漏风量、风机⼯作压⼒⽆成熟的计算公式，致使管路通风造成巨⼤浪费。
在⽬前采⽤内燃机械进洞，⽆轨运输的长距离独头巷道中，问题尤为严重。
本⽂试图为准确计算风管漏风量及压⼒，建⽴⼀个衡量风管安装质量的标准。
⼀、现有风管漏风量及压⼒计算公式的问题⽬前计算风管漏风量及压⼒公式主要有以下⼏种：1. 以⾯⽶漏风率计算〔1，3〕：(1)式中 P100——百⽶漏风率；Q扇——风机风量（⽶3/秒）；Q——有效风量（⽶3/秒）；L——风管长度（⽶）。
从（1）式中看出，百⽶漏风率是指在L长度下，平均每⼀百⽶的漏风率。
⽽不同长度的风管压⼒沿风管的分布不同，总漏风率不等，百⽶漏风率也不等，因此（1）式只能⽤于同种风管，相同长度，局部阻⼒相似的管路中，具有很⼤的局限性。
2.⽇本⾼⽊英夫公式〔2〕(2)式中Q1——吸⼊风量；Q2——有效风量；x——风管长度；z——漏风特性指数。
作者同时把（2）算出的数值绘制成图1，把风管漏风程度分为9度，并建议风管漏风度在1~3的范围内，从图中可查得其漏风率远⼤于我国煤矿⼀般要求风管在200—500⽶时的百⽶漏风率不⼤于10%的要求。
公式（2）是将风管漏风因素简化后，根据理论建⽴的。
该⽂作者认为要正确估计风管漏风及压⼒是⾮常困难。
3．活洛宁公式：Qf=φQ0 (3)(4)式中Φ——漏风风量备⽤系数；Q0——风管末端风量Qf——风机风量；D——风管直径；R——风管全长摩阻系数；n——风管接头数⽬；K——相当于直径1⽶的风筒透风系数，值⼤⼩与风管连接质量有关，插接可取0.008~0.01，法兰盘连接⽤胶⽪可取0.001~0.005。
密封装置微小气体泄漏流量测量方法
密封装置微小气体泄漏流量测量方法马智;周坤;王晓燕【摘要】在差压法测量气体流量的基础上,提出一种新的基于恒压恒容积差压法的微小泄漏流量测量方法,为消除系统误差,该方法使气流入口的压力在测量前后保持不变,从而可实现航空发动机密封件微小气体泄漏流量高精度测量,且流量越小测量误差越小.介绍微小气体泄漏流量测量方法的测量原理、高精度温度传感器、压力传感器、数据采集卡的选择,并通过试验验证恒压恒容积差压法测量微小泄漏流量的可行性.【期刊名称】《润滑与密封》【年(卷),期】2018(043)005【总页数】4页(P130-133)【关键词】密封装置;差压法;泄漏量【作者】马智;周坤;王晓燕【作者单位】中国航发湖南动力机械研究所湖南株洲412002;中国航发湖南动力机械研究所湖南株洲412002;中国航发湖南动力机械研究所湖南株洲412002【正文语种】中文【中图分类】TB42随着航空发动机性能的提高，气体通路密封在提高发动机总体性能和效率方面起到越来越重要的作用[1]。
气体泄漏量是衡量密封装置性能好坏的重要指标，在密封装置研制过程中，须进行气体泄漏密封性能试验，来检验密封装置性能，其中气体泄漏量的测量是密封试验中最关键的一个环节。
传统的气体泄漏量测量方法通常是在密封件泄漏侧安装质量流量计，比如热式质量流量计和科氏力质量流量计等进行泄漏量测量。
当泄漏量比较大时(大于1 g/s)，这种方法具有不错的测量精度。
但航空发动机对密封装置要求越来越高，对特殊部位的密封装置要求接近零泄漏量，传统的气体泄漏量测量方法已不能满足这些密封装置泄漏测量要求。
本文作者针对航空发动机密封装置微小泄漏量的测量，研究设计了一种高精度微小气体泄漏量测量方法和装置。
密封泄漏流量测量模型如图1所示，将密封装置安装于一个密闭腔体，密闭腔体被密封装置分隔成A腔和B腔[2]。
往A腔通入高压气体形成高压腔，A腔气体通过密封件泄漏到B腔，泄漏气体通过引管接至泄漏量测量装置进行测量[3]。
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天津科技大学学报
Journal of Tianjin University of Science & Technology
Vol. 28 No. 1 Feb. 2013
基于恒压法的汽车整车漏风量测试系统流量计算
李 亚，赵 鑫，李振亮，许 玮
(天津科技大学机械工程学院，天津 300222) 摘 要：设计了基于恒压法的汽车整车漏风量测试系统． 采用标准孔板作为节流件， 通过测量节流件上下游的压力
Flow Rate Calculation in the Auto Air Leakage Volume Test System Based on Constant Pressure Method
LI Ya，ZHAO Xin，LI Zhenliang，XU Wei
(College of Mechanical Engineering， Tianjin University of Science & Technology， Tianjin 300222， China) Abstract：An auto air leakage volume test system based on constant pressure method was designed. Using standard orifice plate as throttle device， after testing some original data such as the differential pressure between both sides of the throttle device， temperature of the dry-bulb and the wet-bulb， and so on， the auto air leakage volume can be calculated. The formulas and methods involved were demonstrated in detail and the experiment was designed based on an analysis of the measurement theory. According to the result of the experiment， this method proved stable and reliable and can satisfy the requirement of the measurement. Key words：auto；air leakage volume；constant pressure method；calculation method
1
汽车整车漏风量的测量原理
测试系统的结构如图 1 所示， 包括变频电机、 鼓 风机、 风道、 干湿球温度计、 孔板、 差压计、 计算机、 电控柜等． 鼓风机、 孔板、 汽车车室通过风道相连接， 图 2 为测试现场． 系统工作时， 鼓风机把空气经由孔 板吹入车内， 气流通过孔板会出现压力差， 差压计 2 用来测量孔板两侧的压力差， 一端接入孔板的上游， 另一端接入孔板的下游； 气流进入车内会使车内的压 力上升， 差压计 1 用来测量车内静压与车外环境的压 力差， 一端连接 大 气， 另一端连接汽车车内． 随着鼓 风机转速的增加， 车内静压和车的漏风量也会增 加． 电控柜中包含控制器， 变频电机在其 PID 输出调 节的控制下， 带动鼓风机使车内静压稳定， 从而整车 漏风量就会稳定， 此时， 通过孔板测得的空气流量就 为整车的漏风量．
差、 干球温度和湿球温度等基础数据， 经过计算可得到整车漏风量． 在分析测量原理的基础上， 详细给出了计算漏风量 的公式和方法， 并进行了实验． 实验结果表明， 该计算方法稳定可靠， 可满足测量要求． 关键词：汽车；漏风量；恒压法；计算方法 中图分类号：U467.5 21
＋
文献标志码：A
文章编号：1672-6510(2013)01-0059-04
Fig. 3
图 3 干湿球温度计 Dry and wet bulb thermometer
2
2.1
漏风量的计算方法
流量公式 根据流体的连续性方程、 伯努利方程和绝热过程 方程， 可以得到可压缩流体的流量计算公式：
Cε π ⎧ × d 2 2 ρ1Δp ⎪ qm = 4 4 1− β ⎪ ⎨ ⎪q = Cε × π d 2 2Δp ⎪ V ρ1 1− β 4 4 ⎩
差； 而且， 空调的工作性能不仅与风道的空气泄漏量 有关， 还受到整车漏风量的影响． 以节流装置作为检测件的流量测量方法是目前 应用最为广泛的方法， 其中孔板流量计的使用最为普 [5] 遍 ． 其测量原理是使流体经过节流装置， 部分压力 能转化为动能从而产生差压， 然后根据差压、 流体密 度等参数计算出流量． 经典的节流件有孔板、 喷嘴、 文丘里管等， 可以测量液、 气、 蒸汽等， 很多都已形成 标准， 得到国际计量组织的认可． 虽然孔板流量计应用较为广泛， 但是流量计算涉 及的公式和参数较多， 其取值方法和计算过程又根据 现场环境、 测试实验的不同而有所差异， 也未见文献 将其用于整车漏风量测量． 因此， 总结出一套风量计 算公式和方法显得极为重要． 本文采用恒压法， 利用 标准孔板作为节流装置， 通过测量差压、 温度等基础
收稿日期：2012–05–18；修回日期：2012–09–17 作者简介：李 亚（1973—），男，辽宁铁岭人，教授，tustly@.
·60· 数据， 经过计算得出整车漏风量， 并进行了实验．
天津科技大学学报 第 28 卷 第 1 期 来对算得的气体密度进行校正． 工作时， 风机负责把 待测气体引入测温箱并使热湿交换达到平衡， 然后， 气体通过两 支 温度计之后 排 入 大 气． 两 支 温度计分 别 测量干球温度和湿球温度． 测量湿球温度的温度 计外套一层棉纱布， 把棉纱布的下端浸入水中， 下面 的水与供水箱连通． 随着水的蒸发， 供水箱可以持续 不断地向其中供水．
kg/s ； qV 为体 积 流量， m3/s ； C 式中： qm 为 质 量流量， 为流出系数； ε 为可膨胀性系数； d 为节流件开孔直 径， m； β 为直径比， β＝d/D； D 为管道内径， m； ρ1 为 3 被测流体密度， kg/m ； Δp 为节流件两侧的差压， Pa． 在流量方程式中， 参数主要分为两 大 类 ： d， β， ρ1， Δp 为实测量； C， ε 为统计量． 节流件开孔直径 d 和管道内径 D 可以直接测量， 进而算出直径比 β． 差 压 Δp 是 节 流 件 上 下 游 的 压 力 差 ， 由 差 压 计来测 得． 被测流体密度 ρ1 是由干湿球温度计(图 3)通过 测量干球温度和湿球温度， 再经过计算得出的． 流出 系数 C 不是实测的量， 要根据设备的相关参数(孔板 尺寸、 取压位置、 管道雷诺数等)计算而得． 可膨胀系 数 ε 是对流体通过节流件时密度变化引起流出系数 变化的修正． 2.2 流出系数 流出系数的定义为
(9)
ε=
4 qm 1 − β 4 Cπd 2 2Δp × ρ1
(4)
对于孔板， 由于流体膨胀既是轴向又是径向的， 不能采用上 述 公式， 要由经验公式 [6] 计算 ( 公式 适 用 范围是 p2 / p1 ≥ 0.75 )：Leabharlann 2013 年 2 月李
亚，等：基于恒压法的汽车整车漏风量测试系统流量计算
·61· (7)
C=
实际流量 理论流量
κ=
节流件是孔板， 管道内径 D＝150.2,mm， 采用角 接取压法， 简 化后的里 德-哈 利 斯 / 加 拉赫 (ReaderHarris/Gallagher)公式[6]为
⎛ 106 β ⎞ C = 0.596 1 + 0.026 1β 2 − 0.216β 8 + 0.000 521⎜ ⎟ + ⎝ ReD ⎠ ⎛ 106 ⎞ (0.018 8 + 0.006 3 A) β ⎜ (2) ⎟ ⎝ ReD ⎠ 式 中 ：β = d / D 为 直 径 比 ；ReD 为 管 道 雷 诺 数 ；
在汽车生产过程中， 要对汽车整车漏风量进行测 定， 以提高和改进汽车的设计， 最终提高汽车空调的 工作性能． 常用的气密性检测方法有多种 [1 2] ． 针对 [3] 车体的气密性检测主要有两种 ： 恒压法和减压 法． 恒压法即向车体内部加压， 在充入车体的空气量 与车体漏气量之间可以建立起所需要的压力平衡， 此 时空气的流量就是车体的漏气量， 充气量越小， 气密 性就越好； 减压法即向车体内部加压， 一直到建立其 预定的压力为止， 然后关闭进气阀， 内部即衰减， 测 定从预定的高压压力值降到低压压力值所需要的时 间， 时间越长， 气密性就越好． 国内的相关研究者提出过汽车空调风道空气泄 漏的检测方法[4]， 主要用流量传感器来测量风量． 由 于其风量值是直接从流量传感器上读得， 使用者并不 能对参数进行修改和校正， 在长时间使用后易产生误
pq = pq , b − F ( t1 − t2 ) B
CP CP − 8.3143
2.4
A = (19 000 β ReD ) ；
0.8
为了计算流出系数 C， 要先算出管道雷诺数． 雷 诺数是表征流体流动特性的一个参数， 其计算公式为
ReD = 4qm 4q = V πμ D πν D
(3)
式中： μ 为流体动力 黏 度， Pa·s ； ν 为流体 运 动 黏 度， 2 m /s． 待 测空气的动力 黏 度为 0.017 , 5 , mPa·s ( 参 考 文 献[6])． 把式(3)代入式(2)可得出流出系数． 至此可 知， 要想求出雷诺数和流出系数必须先得出流体的流 量， 而求出流量又要先算出雷诺数和流出系数， 看似 相互矛盾， 实则只要用一个循环算法即可完成计算， 见 2.5 节． 2.3 可膨胀系数 可 膨胀 系数是对流出系数在可压 缩 行流体中密 度变化的修正， 其定义为