壓縮冷凝機(jī)組不確定性報(bào)告.doc

容積式制冷壓縮冷凝機(jī)組實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)量制冷量不確定度1. 測(cè)試原理 第二制冷劑量熱器法是間接測(cè)量容積式制冷壓縮冷凝機(jī)組（以下簡(jiǎn)稱冷凝機(jī)組）制冷量的一種裝置。它的基本原理是利用電加熱發(fā)出的熱量來(lái)抵消壓縮機(jī)的制冷量。電量熱器是一個(gè)密閉容器，電量熱器的頂部裝有三個(gè)（有利于回油）蒸發(fā)盤管的蒸發(fā)器，該蒸發(fā)器被懸掛在一個(gè)隔熱壓力容器上部，容器的底部盛有揮發(fā)性的第二制冷劑（如R134a）和向第二制冷劑液體加熱器裝置。第一制冷劑的流量（吸氣壓力）由緊靠量熱器安裝的膨脹閥控制；第一制冷劑的吸氣溫度由PID串級(jí)控制。量熱器具有第二制冷劑壓力的測(cè)量裝置。量熱器裝有安全開(kāi)關(guān)（溫度開(kāi)關(guān)、壓力開(kāi)關(guān)、電極點(diǎn)壓力開(kāi)關(guān)），超過(guò)額定的壓力時(shí)能停止向第二制冷劑加熱。操控臺(tái)上方裝有精密壓力表隨時(shí)監(jiān)視量熱器壓力狀況。試驗(yàn)臺(tái)在試驗(yàn)工況下達(dá)到穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)，供給電加熱的電功率正好抵消制冷量，從而使第二制冷劑的壓力保持相對(duì)不變。2. 測(cè)試對(duì)象本公司的冷凝機(jī)組。以該機(jī)的某次抽檢測(cè)量結(jié)果為例進(jìn)行不確定度計(jì)算。該次測(cè)試結(jié)果的數(shù)據(jù)另見(jiàn)附頁(yè)。3. 數(shù)學(xué)模型式中： 機(jī)組制冷量，單位為瓦（W） hg1 在規(guī)定工況下進(jìn)入機(jī)組的制冷劑蒸汽的比焓，單位為焦?fàn)柮壳Э耍↗kg） hg2 量熱器出口的制冷劑蒸汽的比焓，單位為焦?fàn)柮壳Э耍↗kg） hf1 離開(kāi)機(jī)組的制冷劑液體的比焓，單位為焦?fàn)柮壳Э耍↗kg） hf2 膨脹閥進(jìn)口處的制冷劑液體的比焓，單位為焦?fàn)柮壳Э耍↗kg） V1 進(jìn)入機(jī)組制冷劑蒸汽實(shí)際比體積，單位為立方米每千克（m3/kg） Vg1在規(guī)定工況下進(jìn)入機(jī)組制冷劑蒸汽比體積，單位為立方米每千克（m3/kg） 4. 傳播系數(shù)（靈敏系數(shù)） 5. A類不確定度評(píng)定、用校準(zhǔn)箱量熱計(jì)法七次連續(xù)測(cè)量結(jié)果見(jiàn)表1，從表1可以計(jì)算制冷量Q的不確定度類計(jì)算公式：表1制冷量連續(xù)7次測(cè)量結(jié)果、平均值及不確定度A類評(píng)定（kW）1234567平均值不確定度A類評(píng)定、制冷劑液體流量計(jì)法七次連續(xù)測(cè)量結(jié)果見(jiàn)表2，從表2可以計(jì)算制冷量Q的不確定度類評(píng)定計(jì)算公式：表2制冷量連續(xù)7次測(cè)量結(jié)果、平均值及不確定度A類評(píng)定（kW）1234567平均值不確定度A類評(píng)定6. 各標(biāo)準(zhǔn)不確定度的確定7. 按照不確定度傳播系數(shù)，制冷量測(cè)量結(jié)果Q的不確定度為8. 標(biāo)準(zhǔn)不確定度一覽表標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量ui不確定度來(lái)源類型標(biāo)準(zhǔn)不確定度值u(xi)傳播系數(shù)C |C i|u(xi)u1在規(guī)定工況下進(jìn)入機(jī)組的制冷劑蒸汽的比焓B0. 09810-3 m3/kg 4.191030.411Wu2量熱器出口的制冷劑蒸汽的比焓B0.13910-3 m3/s26.641033.70 Wu3離開(kāi)機(jī)組的制冷劑液體的比焓B0.0000149kg/kg3.3881030.05 Wu4膨脹閥進(jìn)口處的制冷劑液體的比焓B43.2 J/kg0.1586.83 Wu5進(jìn)入機(jī)組制冷劑蒸汽實(shí)際比體積B43.2 J/kg0.1586.83 Wu6在規(guī)定工況下進(jìn)入機(jī)組制冷劑蒸汽比體積B0.0929W1.02490.10 Wu7重復(fù)性的不確定度A5.02 W15.02W合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度uc（）11.51 W包含因子k（置信水準(zhǔn)：95）2擴(kuò)展不確定度U23.01W9. 各標(biāo)準(zhǔn)不確定度的確定1) 噴嘴處空氣比容引起的不確定度分量u1由熱力學(xué)公式，PV=mRT可以推出：其中，tn：表示噴嘴前的風(fēng)溫，； Pn：表示噴嘴前的壓力，Pa0.0029 0.000008根據(jù)校準(zhǔn)證書，噴嘴前測(cè)風(fēng)溫的鉑電阻其測(cè)量結(jié)果的擴(kuò)展不確定度為U0.04，其中k2。所以其標(biāo)準(zhǔn)不確定度。 噴嘴前的壓力測(cè)量?jī)x器的擴(kuò)展不確定度為U20，其中k2，所以u(píng)pa=20/2=10Pa所以 u10. 09810-3 m3/kg2) 風(fēng)量引起的不確定度分量u2風(fēng)量的計(jì)算公式為： 其中，A：表示噴嘴的面積，m2 Dn：表示噴嘴的直徑，m Pv：表示噴嘴前后的靜壓差，Pa 由公式知，造成風(fēng)量誤差的主要來(lái)源是噴嘴前后的靜壓差Pv和噴嘴處的空氣比容Vn。則 ； 根據(jù)校準(zhǔn)證書，噴嘴前后的靜壓差測(cè)量?jī)x的擴(kuò)展不確定度為U1.3 Pa，其中k2，則uPv0.65 Pa，而u1 = uVn= 0.000098 m3/kg，所以u(píng)2 0.000139 m3/s。3) 噴嘴處的含濕量引起的不確定度u3含濕量的計(jì)算公式為W1 表示出風(fēng)口的含濕量 t1 表示出風(fēng)口的干球溫度t2表示出風(fēng)口的濕球溫度W2表示出風(fēng)口濕球紗布表面飽和空氣層的含濕量0.0007460.000005860.9992而出風(fēng)口濕球紗布表面飽和空氣層的含濕量計(jì)算公式為 根據(jù)校準(zhǔn)證書得到，測(cè)量干球和濕球溫度的鉑電阻的擴(kuò)展不確定度為U0.04，其中k2。其標(biāo)準(zhǔn)不確定度。且所以 u3= uW1=0.0000149 kg/kg(a)4) 室內(nèi)側(cè)回風(fēng)空氣焓值引起的不確定度分量u4ha110101+1000(2501+1.85d1）Wl其中tw1表示空調(diào)器室內(nèi)回風(fēng)空氣的濕球溫度，；Wl：表示tw1對(duì)應(yīng)的含濕量，kg / kg（a）td1：表示空調(diào)器室內(nèi)回風(fēng)空氣干球溫度，。根據(jù)校準(zhǔn)證書，測(cè)量回風(fēng)溫度的鉑電阻的擴(kuò)展不確定度為U0.04，其中k2。所以其標(biāo)準(zhǔn)不確定度；采用上節(jié)計(jì)算uWo的方法，可以得出uW10.014910-3 kg / kg(a)。 1030, 2.55106=43.2J/kg5) 室內(nèi)側(cè)送風(fēng)空氣焓值引起的不確定度分量u5ha21010tdo+1000(2501+1.850tdo）Wo根據(jù)校準(zhǔn)證書，測(cè)量送風(fēng)溫度的鉑電阻的擴(kuò)展不確定度為U0.04，其中k2。所以其標(biāo)準(zhǔn)不確定度；由前面的計(jì)算有uWo = 0.014910-3 kg / kg(a)，且有1030 , 2.55106= 43.2 J/kg6) 受風(fēng)室漏熱量引起的不確定度分量u6受風(fēng)室漏熱量其中受風(fēng)室漏熱面積Sl0.684m2，漏熱系數(shù)kl4.800 W/（m2），故以上公式可變?yōu)椋焊鶕?jù)校準(zhǔn)證書，測(cè)回風(fēng)和送風(fēng)溫度的鉑電阻的擴(kuò)展不確定度為U0.04，其中k2，uta1uta20.02。而3.286 ， 3.286故 u6 0.0929W7) 環(huán)境條件波動(dòng)引起的不確定度分量u7制冷量為七次不同時(shí)刻讀數(shù)的