熱管理解決方案 | 容易被忽略的能耗降低策略——流阻試驗/壓降試驗

通過流阻試驗或壓降試驗可驗證介質種類、溫度、流速等參數與流道系統(tǒng)的關系，探究實際運行過程中系統(tǒng)的流阻及壓降情況，可助力產品結構設計優(yōu)化及工況運行優(yōu)化，提高流體的流動效率，降低運行過程中無效能量消耗，保證系統(tǒng)運行的安全性。

流阻試驗/壓降試驗

在上期的壓力脈沖試驗介紹中我們已經知道，熱管理系統(tǒng)中的能量傳遞通常需要依靠介質的流動來實現，如熱泵系統(tǒng)中內部冷媒的流動、熱泵系統(tǒng)外部空氣的流動、電池冷板中防凍液的流動、液壓系統(tǒng)中的液壓油流動等。介質在系統(tǒng)中的流動受介質粘度、溫度、流速以及管道的結構、直徑和長度等因素影響，在能量交換系統(tǒng)前后往往會產生一定的流速降低及壓力降低等情況，從而造成無效能耗增加與熱交換效率差等情況。系統(tǒng)中流阻和壓降的存在不可能完全消除，但通過對它的產生過程以及影響因素等進行分析及測試，根據測試結果進行結構優(yōu)化及工況優(yōu)化設計，可有效降低流阻和壓降的影響，提高能量利用效率、節(jié)約成本。

流阻是指介質在流動過程中降低的阻力，如當介質為液體時，根據流體力學，液體流阻跟液體的粘度、流速、管道直徑、管道長度等因素有關，壓降則是指液體在流動過程中壓力值降低，壓降的大小同樣與液體的粘度、流速、管道設計等因素有關。流阻與壓降都是表征流動介質與流道關系的重要參數，兩者存在密切的聯系，流阻越大，壓降越大，流阻越小，壓降也就越小，兩者存在一定的正比關系，但在實際應用場景中，影響因素更為多維復雜，需根據實際情況進行分析判斷。

如前所述，流阻和壓降受到多種因素的影響：液體粘度越大，流阻和壓降越大；流速越大，流阻和壓降越大；此外，管道的結構設計如管道直徑、管道長度也有影響，管道直徑越小，流阻和壓降越大；管道越長，流阻和壓降越大。根據這些影響因素，在試驗過程中，通過控制變量可探究介質、溫度、流速等不同變量下試驗樣品的流阻和壓降，進而可對樣品的流道、結構、工況運行等進行設計優(yōu)化。

試驗樣品

電池包液冷板、冷凝器、散熱器、管道、閥門、水泵、風扇、發(fā)動機進氣系統(tǒng)、風道系統(tǒng)等。

流阻&壓降試驗方法原理

針對不同樣品可采用不同方法進行流阻測試，可對樣品的液體流動阻力及氣體流動阻力進行測定。

流量計法：使用流量計在管道中測量流量，通過用泊肅葉定律計算得到阻力。

壓降法：通過測量管道兩端的壓力差和流量，計算得到阻力。

風洞法：將被測試的物件放在風洞中，通過測量風洞內外的壓差和風速等參數，計算得到阻力。

相關方法標準

GB/T 30832-2014閥門 流量系數和流阻系數試驗方法

JB/T5296－1991通用閥門流量系數和流阻系數的試驗方法

GB/T18430.1-2007蒸氣壓縮循環(huán)冷水(熱泵)機組第1部分:工業(yè)或商業(yè)用及類似用途的冷水(熱泵)機組

廣電計量流阻/壓降試驗能力

廣電計量配備專業(yè)流阻及壓降測試設備，可根據客戶技術要求進行流量計法、壓降法、熱膜法、風洞法等多種測試方法設計與測試。可根據試驗樣品與試驗介質的特性，結合實際應用的工況需求，設計有效精確的驗證方法。