DE202008014627U1

DE202008014627U1 - Two-chamber test

Info

Publication number: DE202008014627U1
Application number: DE200820014627
Authority: DE
Original assignee: Modine Manufacturing Co
Current assignee: Modine Manufacturing Co
Priority date: 2008-11-04
Filing date: 2008-11-04
Publication date: 2009-01-29
Anticipated expiration: 2018-11-05

Abstract

Zwei-Kammer-Prüfstand für die Ermittlung des kühlluftseitigen Druckverlustes des Kühlnetzes (20) eines Wärmeübertragers, mit einer Luft-Einströmkammer (11), einer Luft-Ausströmkammer (12) und mit entsprechenden Druckmesseinrichtungen (30), dadurch gekennzeichnet, dass ein Tunnelstück (18) mit Pitotrohr (17) etwa senkrecht vor dem Kühlnetz (20) des Wärmeübertragers steht.Two-chamber test bench for the determination of the cool air side Pressure loss of the cooling network (20) a heat exchanger, with an air inflow chamber (11), an air discharge chamber (12) and with corresponding pressure measuring means (30), characterized in that a tunnel piece (18) with pitot tube (17) is approximately vertical in front of the cooling network (20) of the heat exchanger stands.

Description

Die Erfindung betrifft einen Zwei-Kammer-Prüfstand, welcher unter anderem zur Messung des kühlluftseitigen Druckverlustes der Kühlnetze von Wärmeübertragern eingesetzt wird.The The invention relates to a two-chamber test stand, which among other things for measuring the cooling air side Pressure loss of the cooling networks of heat exchangers is used.

Der kühlluftseitige Druckverlust der Kühlnetze von Wärmeübertragern wird in Zwei-Kammer-Prüfständen bestimmt. Solche Prüfstände sind auch zur Ermittlung oder zur Verifizierung anderer Kennwerte von Wärmeübertragern erforderlich. Die kühlluftseitigen Druckverluste der Kühlnetze von Wärmeübertrager können in diesen Zwei-Kammer-Prüfständen nicht mit der erforderlichen Genauigkeit bestimmt werden, weil eine inhomogene Strömungsverteilung in der Einströmkammer vorhanden sein kann, bzw. weil Einschnürdruckverluste mitgemessen werden. Deshalb wird mit recht großem Aufwand ein Kanal etwa auf das Zentrum des Kühlnetzes des Wärmetauschers gesetzt, um die Strömung möglichst turbulenzfrei zu halten. Der restliche Teil des Kühlnetzes muss abgedeckt, beispielsweise abgeklebt werden. Das alles bedeutet, dass die reguläre Prüfung des Wärmeübertragers unterbrochen werden muss, um die erwähnten vorbereitenden Arbeiten ausführen zu können. Im Anschluss daran, muss der Zwei-Kammer-Prüfstand wieder in Betrieb genommen werden, um nunmehr den kühlluftseitigen Druckverlust mit hinreichender Genauigkeit bestimmen zu können. In der Einströmkammer und in der Ausströmkammer werden die Drücke gemessen. Die Druckdifferenz führt zum Druckverlust. Insgesamt ist all dieses sehr aufwendig.Of the cool air side Pressure loss of the cooling networks of heat exchangers is determined in two-chamber test stands. Such test stands are also for the determination or verification of other characteristics of heat exchangers required. The cool air side Pressure losses of the cooling networks of heat exchanger can not in these two-chamber test benches be determined with the required accuracy, because an inhomogeneous flow distribution in the inflow chamber may be present, or because mitschnessen Einschnürdruckverluste become. Therefore, a channel is about quite a lot of effort on the center of the cooling network of the heat exchanger set to the flow as possible keep turbulence free. The remaining part of the cooling network must be covered, for example, taped. That means everything that the regular exam of the heat exchanger must be interrupted to the mentioned preparatory work To run to be able to. Following this, the two-chamber test bench must be put back into operation to now the cooling air side pressure loss to determine with sufficient accuracy. In the inflow chamber and in the outflow chamber become the pressures measured. The pressure difference leads to the pressure loss. Overall, all this is very expensive.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, den messtechnischen Aufwand in Zwei-Kammer-Prüfständen zu reduzieren, ohne die Messgenauigkeit zu beeinträchtigen.The The object of the invention is the metrological effort in two-chamber test stands too reduce the accuracy without affecting the accuracy of the measurement.

Die erfindungsgemäße Lösung ergibt sich mit einem Zwei-Kammer-Prüfstand, der die Merkmale des Anspruchs 1 aufweist.The solution according to the invention himself with a two-chamber test bench, having the features of claim 1.

Weil gemäß einem wichtigen Aspekt, ein Tunnelstück mit Pitotrohr, vorzugsweise nur in der Einströmkammer, etwa senkrecht auf dem Kühlnetz des Wärmeübertragers steht, wird der eingangs erwähnte Messaufwand deutlich reduziert. Das Abschalten und das Wiedereinschalten des Prüfstandes werden überflüssig. Die Montage und die Demontage des Messkanals können entfallen. Das Abkleben der restlichen, das heißt in den meisten Fällen, der überwiegenden Fläche des Kühlnetzes, ist ebenfalls überflüssig geworden, usw.Because according to one important aspect, a tunnel piece with Pitotrohr, preferably only in the inflow, approximately perpendicular the cooling network of heat exchanger is, is the above-mentioned Measurement effort significantly reduced. Shutdown and restart the test bench become superfluous. The Assembly and disassembly of the measuring channel can be omitted. The masking the rest, that is in most cases, the predominant area of the cooling network, has also become obsolete etc.

Das Tunnelstück mit dem Pitotrohr befindet sich z. B. an einem schwenkbaren Arm, der vor Beginn der Prüfung vor das Kühlnetz geschwenkt wird. Das Tunnelstück mit Pitotrohr kann während des gesamten Prüfvorganges in dieser Position bleiben. Das Pitotrohr ist etwa zentrisch im Tunnelstück angeordnet bzw. befestigt. Das Tunnelstück ist in einem Ausführungsbeispiel etwa 260 mm lang und hat einen Durchmesser von etwa 80 mm. Es sitzt relativ dicht vor dem Kühlnetz. Der Abstand beträgt wenige Millimeter. Das Tunnelstück kann auch am Kühlnetz anstoßen. Das Pitotrohr selbst besitzt einen geringen Abstand vom Kühlnetz.The tunnel piece with the pitot tube is z. B. on a pivoting arm, the before the start of the exam in front of the cooling network is pivoted. The tunnel piece with Pitotrohr can during of the entire inspection process stay in this position. The pitot tube is approximately centric in the tunnel piece arranged or attached. The tunnel piece is in one embodiment about 260 mm long and has a diameter of about 80 mm. It is sitting relatively close to the cooling network. The distance is a few millimeters. The tunnel piece can also hit the cooling network. The Pitotrohr itself has a small distance from the cooling network.

Das Pitotrohr ist an und für sich ein handelsübliches Pitotrohr mit einer zentrischen Längsbohrung (deshalb „Rohr") und mit radialen Bohrungen, die in separate weitere Bohrungen, die ebenfalls in Längsrichtung des Pitotrohres laufen, einmünden. Es besitzt eine Biegung von etwa 90°. Die Spitze des Pitotrohres zeigt vorzugsweise zum Kühlnetz, da es ausreichend ist, den statischen Druck zu bestimmen. Die separaten weiteren Bohrungen sind mit den Messwertaufnehmern verbunden.The Pitot tube is on and for a commercial one Pitot tube with a centric longitudinal bore (therefore "tube") and with radial Drill holes in separate additional holes, which are also longitudinal run the Pitotrohres, lead. It has a bend of about 90 °. The top of the pitot tube preferably points to the cooling network, since it is sufficient to determine the static pressure. The separate ones additional holes are connected to the transducers.

Ausführungsbeispielembodiment

Die 1 zeigt einen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen Zwei-Kammer-Prüfstand, mit Pitotrohr und Tunnelstück zur Bestimmung des kühlluftseitigen Druckverlustes von Wärmeübertragern.The 1 shows a longitudinal section through a two-chamber test stand according to the invention, with pitot tube and tunnel piece for determining the cooling air-side pressure loss of heat exchangers.

Die 2 zeigt eine Skizze des Tunnelstücks mit Pitotrohr.The 2 shows a sketch of the tunnel piece with pitot tube.

Ein besonderer Messkanal zur Ermittlung des Druckverlustes, wie er im Stand der Technik benutzt wird, erfordert eine relativ große Baulänge, Systeme zur Messdatenerfassung und -Verarbeitung sowie Anlagen zur Versorgung des Messkanals mit mindestens zwei unterschiedlichen Medien. Dieser Aufwand kann durch die erfindungsgemäße Ausbildung eines für Kühlleistungsmessungen vorhandenen Zwei-Kammer-Prüftstandes 10 mit einem Pitotrohr 17 in einem Tunnelstück 18 ausgeschlossen werden. Die Messvorgänge im Prüfstand werden außerdem rationalisiert. Der Zwei-Kammer-Prüfstand 10, bestehend aus einer Zuströmkammer 11, einer Abströmkammer 12, je einer Öffnung für die Zuluft 13 und für die Abluft 14, sowie einer Trennwand 15 mit einem Durchbruch, ist aus der 1 erkennbar. In dem Durchbruch ist der Wärmeübertrager 16 angeordnet. Das Tunnelstück 18 beschränkt die Messwerterfassung auf einen kleinen Anströmquerschnitt des Wärmeübertragers 16 und verhindert Störungen der Messwerterfassung durch Unterbindung von Querströmungen und Turbulenzen. Das Tunnelstück 18 ist in diesem Ausführungsbeispiel ein rundes Rohrstück. Das Tunnelstück 18 mit Pitotrohr ist an einem Schwenkarm 19 angeordnet, sodass es einfach in seine Messposition dicht vor das Kühlnetz 20 gebracht werden kann. Der Schwenkarm 19 ist eine relativ leichte und kleine Konstruktion, die die Strömung ansonsten kaum beeinträchtigt, sodass die übrigen Messvorgänge, beispielsweise die Leistungsmessung des Wärmeübertragers, nicht spürbar beeinflusst oder gar verfälscht werden können. Das angesprochene Kühlnetz 20 besteht bekanntlich aus Rohren, beispielsweise aus Flachrohren, und aus dazwischen angeordneten Kühlrippen, durch die die Luft hindurchströmt, um beispielsweise eine Flüssigkeit in den Rohren zu kühlen und die dabei einen Druckverlust erfährt. In diesem Ausführungsbeispiel zeigt die Spitze 25 des Pitotrohres zum Kühlnetz hin. Deshalb werden nur statische Drücke gemessen und verglichen. Sollte die Druckverlustmessung auf Basis der Gesamtdrücke (statisch + dynamisch) erfolgen, stünde die Spitze 25 anders herum, nämlich zur einströmenden Zuluft hin. Die zentrische Bohrung 21 wäre dann offen, um den dynamischen Druck aufzunehmen.A special measuring channel for determining the pressure loss, as used in the prior art, requires a relatively large length, systems for measuring data acquisition and processing and systems for supplying the measuring channel with at least two different media. This effort can be achieved by the inventive design of a present for cooling performance measurements two-chamber test rig 10 with a pitot tube 17 in a tunnel piece 18 be excluded. The measurement processes in the test bench are also streamlined. The two-chamber test bench 10 consisting of an inflow chamber 11 , an outflow chamber 12 , one opening each for the supply air 13 and for the exhaust air 14 , as well as a partition 15 with a breakthrough, is out of the 1 recognizable. In the breakthrough is the heat exchanger 16 arranged. The tunnel piece 18 limits the data acquisition to a small inflow cross section of the heat exchanger 16 and prevents disturbances in measured value detection by preventing cross-flow and turbulence. The tunnel piece 18 is a round piece of pipe in this embodiment. The tunnel piece 18 with Pitotrohr is on a swivel arm 19 arranged so that it simply in its measuring position close to the cooling network 20 can be brought. The swivel arm 19 is a relatively light and small construction that shapes the flow otherwise hardly affected, so that the other measuring processes, for example the power measurement of the heat exchanger, can not be noticeably influenced or even falsified. The mentioned cooling network 20 is known, from tubes, for example, flat tubes, and arranged therebetween cooling fins, through which the air flows through, for example, to cool a liquid in the tubes and thereby undergoes a pressure drop. In this embodiment, the tip shows 25 of the pitot tube to the cooling network. Therefore, only static pressures are measured and compared. If the pressure drop measurement is based on the total pressures (static + dynamic), the peak would be 25 the other way around, namely to the inflowing incoming air. The centric bore 21 would then be open to absorb the dynamic pressure.

In der Skizze gemäß 2 bedeutet das Bezugszeichen 21, die gestrichelt gezeichnete zentrische Durchgangsbohrung im Pitotrohr 17, das Bezugszeichen 22 lediglich eine der anderen Bohrungen in Längsrichtung, das Bezugzeichen 23 lediglich eine der radialen Bohrungen, die mit den anderen Bohrungen 22 verbunden sind. Wenn – wie hier – die Spitze 25 des Pitotrohres 17 zum Kühlnetz 20 zeigt, kann die zentrische Bohrung 21 – wie gezeigt – verschlossen werden. Der Druck wird an den radialen Bohrungen 23 abgenommen und den Messwertaufnehmern 30 oder Wandlern zugeleitet. Es wird nur der statische Druck in der Einströmkammer 11 gemessen und mit demselben in der Ausströmkammer 12 verglichen. Die Differenz ergibt den Druckverlust und damit eine Aussage über die Eignung des Kühlnetzes für bestimmte Anwendungen.In the sketch according to 2 the reference sign means 21 , the dashed centered through hole in the pitot tube 17 , the reference number 22 only one of the other holes in the longitudinal direction, the reference numeral 23 only one of the radial holes, with the other holes 22 are connected. If - like here - the top 25 of the pitot tube 17 to the cooling network 20 shows, can the centric bore 21 - As shown - are closed. The pressure is at the radial holes 23 removed and the transducers 30 or transducers. It only gets the static pressure in the inflow chamber 11 measured and with the same in the outflow chamber 12 compared. The difference gives the pressure loss and thus a statement about the suitability of the cooling network for certain applications.

Claims

Zwei-Kammer-Prüfstand für die Ermittlung des kühlluftseitigen Druckverlustes des Kühlnetzes (20) eines Wärmeübertragers, mit einer Luft-Einströmkammer (11), einer Luft-Ausströmkammer (12) und mit entsprechenden Druckmesseinrichtungen (30), dadurch gekennzeichnet, dass ein Tunnelstück (18) mit Pitotrohr (17) etwa senkrecht vor dem Kühlnetz (20) des Wärmeübertragers steht.Two-chamber test bench for determining the cooling air-side pressure drop of the cooling network ( 20 ) of a heat exchanger, with an air inflow chamber ( 11 ), an air discharge chamber ( 12 ) and with corresponding pressure measuring devices ( 30 ), characterized in that a tunnel piece ( 18 ) with pitot tube ( 17 ) approximately vertically in front of the cooling network ( 20 ) of the heat exchanger is.

Zwei-Kammer-Prüfstand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Tunnelstück mit Pitotrohr vorzugsweise in der Einströmkammer (11) angeordnet ist.Two-chamber test stand according to claim 1, characterized in that the tunnel piece with pitot tube preferably in the inflow chamber ( 11 ) is arranged.

Zwei-Kammer-Prüfstand nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Teil des Pitotrohres etwa zentrisch im Tunnelstück angeordnet ist.Two-chamber test according to claim 1 or 2, characterized in that a part of Pitotrohres is arranged approximately centrally in the tunnel piece.

Zwei-Kammer-Prüfstand nach den Ansprüchen 1–3, dadurch gekennzeichnet, dass die Spitze (25) des Pitotrohres (17) vorzugsweise zum Kühlnetz (20) zeigt.Two-chamber test stand according to claims 1-3, characterized in that the tip ( 25 ) of the pitot tube ( 17 ) preferably to the cooling network ( 20 ) shows.

Zwei-Kammer-Prüfstand nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Pitotrohr mit einer zentrischen Durchgangsbohrung und mit radialen Bohrungen (23) versehen ist, die in weitere Bohrungen (22), die in Längsrichtung des Pitotrohres laufen, einmünden.Two-chamber test stand according to one of the preceding claims, characterized in that the pitot tube with a central through-hole and with radial bores ( 23 ), which is to be drilled into 22 ), which run in the longitudinal direction of the Pitotrohres, open.

Zwei-Kammer-Prüfstand nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Fall, in dem die Spitze des Pitotrohres zum Kühlnetz zeigt, die zentrische Durchgangsbohrung verschlossen ist.Two-chamber test according to one of the preceding claims, characterized in that in the case where the tip of the pitot tube points to the cooling network, the central through-hole is closed.

Zwei-Kammer-Prüfstand nach den Ansprüchen 4–6, dadurch gekennzeichnet, dass die an die weiteren Bohrungen angeschlossenen radialen Bohrungen (23) mit Messwertaufnehmern (30) verbunden sind.Two-chamber test stand according to claims 4-6, characterized in that the radial holes connected to the further holes ( 23 ) with transducers ( 30 ) are connected.

Zwei-Kammer-Prüfstand nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Tunnelstück mit Pitotrohr an einem Schwenkarm oder dergleichen bewegbaren Vorrichtung angeordnet ist.Two-chamber test according to one of the preceding claims, characterized in that the tunnel piece with Pitotrohr on a pivoting arm or the like movable device is arranged.