压缩冷凝机组不确定性报告.doc

容积式制冷压缩冷凝机组实验装置测量制冷量不确定度1. 测试原理 第二制冷剂量热器法是间接测量容积式制冷压缩冷凝机组（以下简称冷凝机组）制冷量的一种装置。它的基本原理是利用电加热发出的热量来抵消压缩机的制冷量。电量热器是一个密闭容器，电量热器的顶部装有三个（有利于回油）蒸发盘管的蒸发器，该蒸发器被悬挂在一个隔热压力容器上部，容器的底部盛有挥发性的第二制冷剂（如R134a）和向第二制冷剂液体加热器装置。第一制冷剂的流量（吸气压力）由紧靠量热器安装的膨胀阀控制；第一制冷剂的吸气温度由PID串级控制。量热器具有第二制冷剂压力的测量装置。量热器装有安全开关（温度开关、压力开关、电极点压力开关），超过额定的压力时能停止向第二制冷剂加热。操控台上方装有精密压力表随时监视量热器压力状况。试验台在试验工况下达到稳定运行时，供给电加热的电功率正好抵消制冷量，从而使第二制冷剂的压力保持相对不变。2. 测试对象本公司的冷凝机组。以该机的某次抽检测量结果为例进行不确定度计算。该次测试结果的数据另见附页。3. 数学模型式中： 机组制冷量，单位为瓦（W） hg1 在规定工况下进入机组的制冷剂蒸汽的比焓，单位为焦尔每千克（Jkg） hg2 量热器出口的制冷剂蒸汽的比焓，单位为焦尔每千克（Jkg） hf1 离开机组的制冷剂液体的比焓，单位为焦尔每千克（Jkg） hf2 膨胀阀进口处的制冷剂液体的比焓，单位为焦尔每千克（Jkg） V1 进入机组制冷剂蒸汽实际比体积，单位为立方米每千克（m3/kg） Vg1在规定工况下进入机组制冷剂蒸汽比体积，单位为立方米每千克（m3/kg） 4. 传播系数（灵敏系数） 5. A类不确定度评定、用校准箱量热计法七次连续测量结果见表1，从表1可以计算制冷量Q的不确定度类计算公式：表1制冷量连续7次测量结果、平均值及不确定度A类评定（kW）1234567平均值不确定度A类评定、制冷剂液体流量计法七次连续测量结果见表2，从表2可以计算制冷量Q的不确定度类评定计算公式：表2制冷量连续7次测量结果、平均值及不确定度A类评定（kW）1234567平均值不确定度A类评定6. 各标准不确定度的确定7. 按照不确定度传播系数，制冷量测量结果Q的不确定度为8. 标准不确定度一览表标准不确定度分量ui不确定度来源类型标准不确定度值u(xi)传播系数C |C i|u(xi)u1在规定工况下进入机组的制冷剂蒸汽的比焓B0. 09810-3 m3/kg 4.191030.411Wu2量热器出口的制冷剂蒸汽的比焓B0.13910-3 m3/s26.641033.70 Wu3离开机组的制冷剂液体的比焓B0.0000149kg/kg3.3881030.05 Wu4膨胀阀进口处的制冷剂液体的比焓B43.2 J/kg0.1586.83 Wu5进入机组制冷剂蒸汽实际比体积B43.2 J/kg0.1586.83 Wu6在规定工况下进入机组制冷剂蒸汽比体积B0.0929W1.02490.10 Wu7重复性的不确定度A5.02 W15.02W合成标准不确定度uc（）11.51 W包含因子k（置信水准：95）2扩展不确定度U23.01W9. 各标准不确定度的确定1) 喷嘴处空气比容引起的不确定度分量u1由热力学公式，PV=mRT可以推出：其中，tn：表示喷嘴前的风温，； Pn：表示喷嘴前的压力，Pa0.0029 0.000008根据校准证书，喷嘴前测风温的铂电阻其测量结果的扩展不确定度为U0.04，其中k2。所以其标准不确定度。 喷嘴前的压力测量仪器的扩展不确定度为U20，其中k2，所以upa=20/2=10Pa所以 u10. 09810-3 m3/kg2) 风量引起的不确定度分量u2风量的计算公式为： 其中，A：表示喷嘴的面积，m2 Dn：表示喷嘴的直径，m Pv：表示喷嘴前后的静压差，Pa 由公式知，造成风量误差的主要来源是喷嘴前后的静压差Pv和喷嘴处的空气比容Vn。则 ； 根据校准证书，喷嘴前后的静压差测量仪的扩展不确定度为U1.3 Pa，其中k2，则uPv0.65 Pa，而u1 = uVn= 0.000098 m3/kg，所以u2 0.000139 m3/s。3) 喷嘴处的含湿量引起的不确定度u3含湿量的计算公式为W1 表示出风口的含湿量 t1 表示出风口的干球温度t2表示出风口的湿球温度W2表示出风口湿球纱布表面饱和空气层的含湿量0.0007460.000005860.9992而出风口湿球纱布表面饱和空气层的含湿量计算公式为 根据校准证书得到，测量干球和湿球温度的铂电阻的扩展不确定度为U0.04，其中k2。其标准不确定度。且所以 u3= uW1=0.0000149 kg/kg(a)4) 室内侧回风空气焓值引起的不确定度分量u4ha110101+1000(2501+1.85d1）Wl其中tw1表示空调器室内回风空气的湿球温度，；Wl：表示tw1对应的含湿量，kg / kg（a）td1：表示空调器室内回风空气干球温度，。根据校准证书，测量回风温度的铂电阻的扩展不确定度为U0.04，其中k2。所以其标准不确定度；采用上节计算uWo的方法，可以得出uW10.014910-3 kg / kg(a)。 1030, 2.55106=43.2J/kg5) 室内侧送风空气焓值引起的不确定度分量u5ha21010tdo+1000(2501+1.850tdo）Wo根据校准证书，测量送风温度的铂电阻的扩展不确定度为U0.04，其中k2。所以其标准不确定度；由前面的计算有uWo = 0.014910-3 kg / kg(a)，且有1030 , 2.55106= 43.2 J/kg6) 受风室漏热量引起的不确定度分量u6受风室漏热量其中受风室漏热面积Sl0.684m2，漏热系数kl4.800 W/（m2），故以上公式可变为：根据校准证书，测回风和送风温度的铂电阻的扩展不确定度为U0.04，其中k2，uta1uta20.02。而3.286 ， 3.286故 u6 0.0929W7) 环境条件波动引起的不确定度分量u7制冷量为七次不同时刻读数的