涡轮增压器试验方法

中华人民共和国机械工业部部标准

JB/T9752.2—1999（原NJ 408-86）涡轮增压器试验方法

机械工业部1986-06-24发布1986-12-01实施

中华人民共和国机械工业部部标准

涡轮增压器试验方法

1 总则

1.1目的

本标准为内燃机用涡轮增压器（以下简称增压器）产品型式试验、出厂试验、抽检试验及验收试验提出一般性要求和检测方法。

1.2方式

本标准采用外源压缩空气或加热后，驱动增压器的涡轮进行压气机级性能（简称压气机性能）、涡轮级性能（简称涡轮性能）和整机可靠性等台架试验。

增压器配用于内燃机的性能和可靠性试验按内燃机有关试验方法的规定。

1.3适用范围

本标准适用于车用、船用、农用及其他各种用途的内燃机用径流式和轴流式增压器，进行1.2规定的各项台架试验。其他特殊要求的试验项目可参照本标准执行。

２术语、定义

本标准所用的增压器术语除ＮＪ407-36《涡轮增压器一般技术条件》第２章规定外，并作下列补充。

2.1型式试验

增压器进行全面的性能测定和可靠性试验称为型式试验。

2.2超速试验

对增压器进行安全裕度的考核试验称为超速试验。

2.3出厂试验

增压器出厂前按技术文件的规定，进行短期的磨合运转及在标定和最高参数下的试验称为出厂试验。

2.4抽检试验

在规定的时间内，对批量生产的增压器进行性能复测和可靠性试验称为抽检试验。

2.5使用试验

按增压器实际使用工况进行试验称为使用试验。

2.6无故障运转试验

在规定的试验时间内，考核增压器有否出现故障的一种可靠性试验称为无故障运转试验。

2.7喘振

当压气机出口处流量逐渐减少到一定程度时，气流的脉动就大幅度地增加，形成了压力和气流速度周期性地波动，使压气机效率降低，叶片振动，工作不稳定，这种现象称为压气机喘振。

2.8增压器自循环试验

增压器利用本身的压缩空气，经加热后输入涡轮作功，带动压气机继续输出压缩空气，以达到增压器不间断地运转。这种方式称为增压器自循环试验。

2.9增压器最高参数循环变化运转试验

机械工业部1986-06-24发布1986-12-01实施

对增压器的转速和涡轮进口气体温度等参数反复循环变化。这种试验称为增压器最高参数循环变化运转试验。

3试验方法

3.1一般要求

3.1.1试验台管道为圆截面，管道内的气流速度应小于0.3马赫数，与压气机或涡轮连接的进出口接管的管径应相等。当压气机或涡轮进出口不是圆截面时，则按面积相等的当量直径计算。

3.1.2参数测量点应布置在平直段不小于5倍管径的直管段上，该管道称为测量管。测量管应靠近压气机或涡轮进出口截面。当测量段管径与压气机或涡轮进出口尺寸不相等时，应配置锥顶角小于14°过渡管连接。所有管道内壁要求光滑，无毛刺、凸边等缺陷。管道不准突变，急转或漏气等现象，不准在弯管或锥管上测取参数。

3.1.3加热管道及测量管道均须包裹绝热材料，以减少传热影响。

3.1.4增压器各项试验应按ＪＢ／Ｚ159-81《产品图样及其主要设计文件的完整性》的规定，拟定试验大纲及操作规程。

3.1.5试验参数调整到规定值后应稳定3min，才能记录数据。每项参数应记录两次。其差值不超过表1规定的误差范围。此点参数按最后两次记录数据的平均值计算。

3.1.6每条性能曲线至少测定6点。试验可从低工况做起，也可从高工况逐渐下降。在参数可测定的范围内，测点间距尽可能地平均。

3.1.7测量值应由专人记录在专用的表格内。试验结束后，应由试验负责人签署。

3.2压气机性能试验

3.2.1压气机性能试验应在能调节工况和可测量参数的专用台架上进行。试验台架应符合3.1条的规定。压气机性能试验时可不带消声滤清器。

3.2.2压气机由增压器的涡轮来带动，并且压气机壳不包裹绝热材料进行性能试验时，涡轮进口气体温度应控制在500±20℃范围内。

当涡轮进口气体温度不控制在500±20℃；或用其他动力带动；或压气机壳包裹绝热材料等其他方法试验时，应在试验报告及性能曲线中注明试验条件。

3.2.3 压气机性能试验按等折合转速进行。压气机折合转速按ＮＪ407中2.10条的规定计算。

为了保证读数稳定，压气机进口管道上应设置稳压筒或吸气室。稳压筒内气体马赫数应小于0.05。

3.2.4 压气机性能中的等折合转速线以标定转速的50%、60%、70％、80％、90％、100％、110％或最高转速来测定。当增压比小于２或有特殊要求的增压器，可适当减少或增加等折合转速线，但不得少于５条。

其中每条等折合转速线的最大流量点以ＮＪ407中规定的压气机流量范围为限；最小流量系指压气机接近喘振时的流量。每条等折合转速线的测点数目及间距按3.1.6款的规定。每个试验点的调整和测量及其误差按3.1.5款的规定。 3.2.5 压气机性能试验应测取下列参数：

a.压气机进口气体静压或总压；

b.压气机进口气体总温；

c.压气机进口流量计气体压差或压气机出口流量计气体压差；

d.流量计前气体静压和总温；

e.压气机出口气体静压和总温；

f.压气机出口气体总温；

g.压气机转速；

h.试验时的大气压力和环境湿度。 3.2.6 压力测量

3.2.6.1 压气机进出口气体的静压测量采用内壁平直、光滑的圆形截面测量管。管道面积不得小于相连接的压气机进出口面积。管长不少于5倍管径，静压测点前平直段长度(顺气流方向)不少于２倍管径。压气机进口气体静压也可在稳压筒上测取。

3.2.6.2 在静压测量截面上，沿圆周方向均匀布置３～４个测点，然后用环状管道把各测 点联通起来，取其平均静压值。环状管道直径应符合下列要求：

12d d > 式中：d ——环状管道内径，mm ； d 1——静压测量孔直径，mm 。

静压测量孔直径 d １应小于1.5mm 。要求垂直于壁面，孔口处不准有毛刺，或突出部，四周25mm 范围内管壁不准有凹凸缺陷。

3.2.6.3 压力测量仪表应采用精度不低于0.2%的Ｕ形管液体压力计，或用其他相当精度的测压仪表。

测定大气压用气压计，其精度应不低于0.1％。

3.2.6.4 压气机进出口气体的总压除用总压测针直接测量外，也可由已被测出的静压、总温和流量通过叠代计算求得。

*

p ＝p ＋

2

2pc 或 *

p =)

(*

T

T p 1

-h h Pa

2010

2

*

c T T +=

式中：

p *——气体总压，Ｐa ； p ——气体静压，Pa ； T *——气体总温，Ｋ；