JB-T 8126.2-1999 内燃机 冷却水泵 性能试验方法.pdf.pdf

ICS 27.020 J96 JB/T 8126.21999 内 燃 机 冷 却 水 泵 性能试验方法 Internal combustion enginesPerformance test methods for cooling water pumps 1999-09-17 发布 2000-01-01 实施 国 家 机 械 工 业 局 发 布 前 言 本标准是对 JB/T 812695（原 GB 188380、GB 188289） 内燃机冷却水泵 性能试验方法 的修订。 本标准与 JB/T 812695相比，主要技术内容改变如下： 增加了气压密封试验要求； 对扬程、功率测试方法作了修改。 本标准是 JB/T 81261999内燃机 冷却水泵系列标准中的一部分，该系列标准包括以下两个 部分： JB/T 8126.11999 内燃机 冷却水泵 技术条件 JB/T 8126.21999 内燃机 冷却水泵 性能试验方法 本标准自实施之日起代替 JB/T 812695。 本标准的附录 A 是提示的附录。 本标准由全国内燃机标准化技术委员会提出并归口。 本标准起草单位： 上海内燃机研究所、天津汽车水泵有限公司、广西桂林市前进汽车配件厂、 北京 市汽车水泵厂、无锡市锡鑫汽车水泵厂。 本标准主要起草人：施爱萍、刘润民、陆梅生、李勇、丁黎清。 JB/T 8126.21999 1 1 范围 本标准规定了离心式冷却水泵的试验项目、试验条件、试验方法、性能参数计算、试验报告等。 本标准适用于中小功率内燃机无自吸要求的离心式冷却水泵（以下简称水泵） 。 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/T 32141991 水泵流量的测定方法 3 试验项目 3. 1 性能试验。 3. 2 汽蚀试验 凡新产品研制或产品有重大设计更改时，应进行汽蚀试验。 3. 3 出厂试验。 4 试验条件 4. 1 试验的水泵必须检验合格。 4. 2 试验介质为清水。 4. 3 试验介质温度： a) 性能试验和汽蚀试验，水温为 80±2； b) 出厂试验时，水温在 040范围内。 4. 4 试验用仪器、仪表应校验合格。 4. 5 性能试验和汽蚀试验应在闭式试验台上进行，如图 1所示。 4. 6 性能试验必须把管道内空气排除后进行。 国家机械工业局 1999-09-17 批准 中 华 人 民 共 和 国 机 械 行 业 标 准 内 燃 机 冷 却 水 泵 性能试验方法 Internal combustion enginesPerformance test methods for cooling water pumps JB/T 8126.21999 代替JB/T 812695 2000-01-01 实施 JB/T 8126.21999 2 1 测功机； 2被测水泵； 3出口测压管； 4差压计；5进口测压管； 6流量计； 7出口调压阀； 8放气阀； 9安全阀； 10真空压力计； 11通真空泵阀门；12水位计；13水箱进水阀；14放水阀；15封闭式水箱； 16加热器；17温度计；18水泵进水阀 图 1 闭式试验台示意图 5 试验方法 5. 1 性能试验 测试水泵在不同转速下的流量、扬程和轴功率，并绘制扬程、 轴功率、 泵效率与流量之间关系的曲 线图。 5. 1. 1 在规定的转速范围内选取四种或四种以上的不同转速进行试验。 试验转速波动范围不大于± 5r/min。在限定流量下，扬程波动范围不大于±8%。 5. 1. 2 每一种试验转速下，应均匀选取不少于 6 个流量点进行试验。 5. 1. 3 测量数据时，对所用的仪表应同时读数。 5. 2 汽蚀试验 水泵在规定的转速、流量下，测定扬程和汽蚀余量（NPSH） ，并绘制扬程和汽蚀余量的关系曲线图。 5. 2. 1 在规定转速下，对所需流量点进行试验。试验时，应测定转速、流量、扬程、进口压力和水温。 5. 2. 2 汽蚀试验时，扬程的变化分成两个阶段： a) 扬程 H不随汽蚀余量（NPSH）变化的阶段； b) 扬程 H随汽蚀余量（NPSH）急剧变化的阶段，即断裂阶段。 5. 2. 3 试验每一流量时，不同的汽蚀余量（NPSH）应不少于 10 个，并且在汽蚀余量（NPSH）接近 临界值的阶段，汽蚀余量（NPSH）间隔取小些。 5. 2. 4 汽蚀试验时，汽蚀余量（NPSH）必须按从大到小的方向进行。 5. 2. 5 水泵进水管道处连接必须牢靠，保证密封。 5. 3 出厂试验 5. 3. 1 密封性试验（下面两种方法任选一种） 5. 3. 1. 1 水泵应按下列规定进行 100%水压密封试验： a) 水泵按产品图样规定的标定转速，连续运转 3min； JB/T 8126.21999 3 b) 水封安装于进水道内的水泵，进水口处加静压 50kPa；水封安装于出水道内的水泵，加静压为 水泵标定出口压力的 1.5 倍。加压时间 3min。 5. 3. 1. 2 水泵内腔通入压缩空气，其压力为（50±5）kPa，压力平衡时间为 10s，测试时间为 5s，来 测泄漏量。 5. 3. 2 按要求测定标定转速、流量下水泵扬程等是否达到要求。 5. 3. 3 运转试验时，水泵不得有异响和异常振动现象。 6 性能参数计算、测量方法及测量仪表 6. 1 扬程测定 6. 1. 1 扬程是指水泵对单位重量液体所作之功，也即单位重量液体通过水泵后其能量的增量。扬程按 式（1）式（3）计算： g vv zz g pp H 2 )( )(1000 2 1 2 2 12 12 + × = · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·(1) 2 2 2 4 d Q v = · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·(2) 2 1 1 4 d Q v = · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·( 3) 式中：H扬程，m； 试验温度下的密度，kg/m3； p2、p1出口与进口的压力，kPa； z2、z1测量压力p2和p1处至水泵中心的垂直高度，m； v2、v1压力p2和p1取压部位断面上的平均速度，m/s； g重力加速度，m/s2。一般情况下，取g=9.81m/s2； Q流量，m3/s； d2出口取压部位断面内径，m； d1进口取压部位断面内径，m。 6. 1. 2 进、出口压力采用压力传感器及数字仪表测量，按式（4）计算： g vv g p H 2 1000 2 1 2 2 + = · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·(4) 式中：p进、出口压差，kPa。 经单位换算，扬程按式（5）计算： 2 4 2 4 1 4 2 4 1 95.22 1000 Q dd dd g p H ×+ = · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·(5) 式中：Q流量，L/min。 d2出口取压部位断面内径，mm； d1进口取压部位断面内径，mm。 6. 1. 3 选用压力传感器时应根据所测压力大小，选用适当的量程，其精度应不低于0.5级。 JB/T 8126.21999 4 6. 1. 4 进口测压管为直管，其内径d1应等于或接近水泵进水管内径d1'，其长度L1应不小于15d1。安 装时， 进口测压管轴线应与水泵进水管轴线对直，两者的间距应不大于d1，距水泵连接端2d1处设置取 压孔。 6. 1. 5 进水管应有足够的淹没深度，以保证水泵大流量工作时，流量保持稳定。 6. 1. 6 出口测压管 a) 水泵出口断面为圆形时，出口测压管为一直管，其内径d2应等于或接近水泵出口断面内径d2'， 其长度L2应不小于5d2。 b) 水泵出口断面为非圆形时，出口测压管为一直管，其内壁断面形状与水泵出口相同，其长度L2 应不小于5d2''。从非圆形断面过渡到圆形断面的长度L3应不小于2d2''。 c) 出口取压孔的位置离出水口法兰或出水口距离为2d2或8d2''。 6. 1. 7 取压孔中心线应垂直于管的内壁，边缘不得有毛刺。取压孔的直径应为23mm或等于测压管 内径的1/10，取两者之小者，孔深应不小于2.5倍孔径（见图2） 。 图 2 6. 1. 8 测压仪表与取压孔之间的连接管道中，必须将管道内空气排除，避免造成测量误差。 6. 2 流量测定 6. 2. 1 流量指水泵在单位时间内所输出的液体数量。 6. 2. 2 流量测量可采用涡轮流量计，其精度应不低于1级。 6. 2. 3 按测试水泵的最大流量，选用适当量程的涡轮流量计。 6. 2. 4 流量测量仪表也可按GB/T 3214的规定选用，其测量精度应不低于1级。 6. 3 转速测定 6. 3. 1 转速指水泵轴每分种的转数。 6. 3. 2 转速测量仪表精度应不低于0.2级。 6. 4 温度测定 仪表测量精度应不低于0.5级。 6. 5 轴功率测定 6. 5. 1 轴功率指原动机输送给水泵的功率。 6. 5. 2 轴功率用转速转矩仪来测量。 6. 5. 3 轴功率按式（6）计算： 9550 nM P =· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·( 6) JB/T 8126.21999 5 式中：P轴功率，kW； M力矩，N·m； n转速，r/min。 6. 5. 4 转速转矩仪精度应不低于0.5级。 6. 6 水泵效率 6. 6. 1 水泵效率是指水泵的有效功率与轴功率之比值。 6. 6. 1. 1 有效功率 单位时间内流过水泵的液体从水泵那里得到的能量叫作有效功率。 6. 6. 1. 2 水泵有效功率按式（7）计算： 6 u 10 60 ×= gHQ P · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·(7) 式中：Pu水泵有效功率，kW。 6. 6. 2 水泵效率按式（8）计算： %100 u ×= P P · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·( 8) 式中：水泵效率，%。 6. 7 汽蚀余量（NPSH）测定 6. 7. 1 汽蚀余量（NPSH） 汽蚀余量（NPSH）是指水泵进口处，单位重量液体所具有超过饱和蒸汽压力的富裕能量。其数值 应换算到水泵中心。 6. 7. 2 汽蚀余量按式（9）计算： g pp H )(1000 NPSH va 1 × += · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·(9) 式中：NPSH汽蚀余量，m； H1进口总水头，m； pa试验时大气压力，kPa； pv试验温度下水的汽化压力（绝对压力） ，kPa。 6. 7. 2. 1 进口压力采用压力传感器测量时按式（10）计算： g v g p ZH 2 1000 2 11 11 += · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·(10) 式中：Z1压力传感器至水泵中心的垂直距离，m； 压力传感器高于水泵中心时，Z1为正值；反之Z1 为负值； p1进口压力读数，kPa。p1pa时，p1为正值；p1pa时，p1为负值。 6. 7. 3 临界汽蚀余量（NPSH）C 临界汽蚀余量（NPSH）C是指在扬程与汽蚀余量的性能曲线上，扬程H下降2 %时的汽蚀余量。 7 试验报告 7. 1 水泵参数及特点： JB/T 8126.21999 6 a) 水泵型号； b) 叶轮叶片型式； c) 叶片数； d) 叶轮外径； e) 水封安装位置（进水流道或出水流道） ； f) 标定转速； g) 生产厂。 7. 2 试验设备及仪表。 7. 3 试验结果或结论。 7. 4 性能曲线图。 7. 4. 1 通用特性曲线（见图3） 。 7. 4. 2 汽蚀性能曲线（见图4） 。 JB/T 8126.21999 7 图 3 通用特性曲线 JB/T 8126.21999 8 图 4 汽蚀性能曲线 JB/T 8126.21999 9 附 录 A A1 水的物理性质见表A1。 表 A1 温 度 密 度 k g/m3 汽化压力 kPa 温 度 密 度 k g/m3 汽化压力 kPa 温 度 密 度 kg/m3 汽化压力 kPa 0 999.8 0.611 26 996.8 3.362 52 987.1 13.61 1 999.9 0.656 27 996.5 3.563 53 986.7 14.29 2 999.9 0.705 28 996.2 3.775 54 986.2 14.99 3 1000.0 0.757 29 995.9 4.003 55 985.7 15.74 4 1000.0 0.812 30 995.6 4.242 56 985.2 16.50 5 1000.0 0.817 31 995.3 4.496 57 984.7 17.31 6 999.9 0.934 32 995.0 4.763 58 984.2 18.14 7 999.9 0.999 33 994.7 5.030 59 983.7 19.02 8 999.8 1.070 34 994.4 5.323 60 983.2 19.92 9 999.8 1.145 35 994.0 5.630 61 982.7 20.86 10 999.7 1.229 36 993.7 5.951 62 982.2 21.84 11 999.6 1.313 37 993.3 6.284 63 981.6 22.85 12 999.5 1.403 38 993.0 6.631 64 981.1 24.40 13 999.4 1.498 39 992.6 7.005 65 980.6 25.01 14 999.3 1.599 40 992.2 7.379 66 980.0 26.14 15 999.1 1.706 41 991.8 7.791 67 979.5 27.33 16 998.9 1.820 42 991.4 8.250 68 978.9 28.56 17 998.8 1.935 43 991.0 8.646 69 978.4 29.83 18 998.6 2.068 44 990.6 9.112 70 977.8 31.16 19 998.4 2.202 45 990.2 9.593 71 977.2 32.53 20 998.2 2.335 46 989.8 10.10 72 976.6 33.96 21 998.0 2.482 47 989.4 10.62 73 976.0 35.43 22 997.8 2.642 48 988.9 11.17 74 975.5 36.96 23 997.5 2.815 49 988.5 11.74 75 974.9 38.55 24 997.3 2.989 50 988.0 12.34 76 974.3 40.19 25 997.0 3.175 51 987.6 12.94 77 973.7 41.89 （提示的附录） 水 的 物 理 性 质 JB/T 8126.21999 10 表 A1 (完) 温 度 密 度 k g/m3 汽化压力 kPa 温 度 密 度 k g/m3 汽化压力 kPa 温 度 密 度 kg/m3 汽化压力 kPa 78 973.0 43.65 87 967.3 62.49 96 961.2 87.69 79 972.4 45.47 88 966.7 64.95 97 960.5 90.95 80 971.8 47.36 89 966.0 67.49 98 959.1 94.30 81 971.2 49.31 90 965.3 70.11 99 958.8 97.76 82 970.5 51.33 91 964.6 72.81 108 958.4 101.3 83 969.9 53.42 92 964.0 75.61 110 951.0 143.3 84 969.3 55.57 93 963.3 78.49 120 943.1 198.5 85 968.6 57.80 94 962.6 81.46 130 934.8 270.1 86 968.0 60.10 95 961.9 84.52 JB/T 8126.21999 中 华 人 民 共 和 国 机 械 行 业 标 准 内 燃 机 冷 却 水 泵 性能试验方法 JB/T 8126.21999 * 机 械 科 学 研 究 院 出 版 发 行 机 械 科 学 研 究 院 印 刷 （北京首体南路 2 号 邮编 100044） * 开本 880×1230 1/16 印张 3/4 字数 20,000 1999 年 12月第一版 1999 年 12 月第一次印刷 印数 1500 定价 10.00元 编号 991118 机械工业标准服务网：http:/www .JB.ac.cn