用于多支路流量测试的装置及方法与流程

本发明涉及多支路冷却系统的流量测试，具体涉及一种用于多支路流量测试的装置及方法。

背景技术：

1、在现有大功率电力电子器件的冷却系统设计中，液冷方式的效率较高，其功率密度也可以满足现有的器件需求，因此液冷作为一种常见且高效的冷却手段，在冷却现有的大功率电力电子器件方向得到越来越多的应用。液冷依靠冷却介质在散热器槽道内的流动带走电力电子器件的热量，实现热量传递过程。液冷的冷却能力主要是由冷却介质流量的大小决定，对于多支路冷却系统，一般仅在主路上配备一个流量计用于监测整个冷却系统的总流量，但是对于多支路的冷却系统设计而言，仅通过主路上的流量计得到整个冷却系统的总流量是无法判断得出各支路的流量是否满足设计需求无法得知，现阶段想要得到多支路冷却系统的各支路流量一般有在设计之初就在支路上设计安装流量计，这会大大增加冷却系统设计成本，因此需要一种测试方法可准确得出支路流量。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种用于多支路流量测试的装置及方法，该流量测试装置简便，易于安装测试，并配合通过总路进出口压力值的修正算法得到支路的真实流量，避免了因接入该流量测试装置而造成的支路流阻特性发生变化从而导致的流量测试误差，实现无需在多支路冷却系统的支路上设计安装流量计也可通过试验得知在运行过程中的各支路的真实流量。

2、为了解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

3、一种用于多支路流量测试的装置，包括快速接插部件、连接管和流量测量装置，其中，快速接插件以可拆卸的方式设置在连接管的两端，流量测量装置布置在连接管上。

4、根据本发明的于多支路流量测试的装置，结构简单，重量较轻，便于携带，由于配置快速接插部件，以可拆卸的方式连接，易于安装测试。

5、对于上述技术方案，还可进行如下所述的进一步的改进。

6、根据本发明的用于多支路流量测试的装置，在一个优选的实施方式中，连接管包括两组软管，两组软管之间设置有流量测量装置，快速接插部件分别布置在软管上远离流量测量装置的一端。

7、采用软管，更加便于减轻整个测试装置的重量和携带。

8、进一步地，在一个优选的实施方式中，两组软管之间设置有直管段，直管段与其中一组软管之间设置有流量测量装置。

9、通过增加直管段，便于布置连接流量计等流量测量装置和增加安装测试的便捷性。

10、具体地，在一个优选的实施方式中，软管两端均通过卡箍与螺纹接头连接。

11、通过卡箍和螺纹接头，能够进一步增加整个装置的安装测试的便捷性。

12、进一步地，在一个优选的实施方式中，流量测量装置包括流量计。

13、采用流量计来测量流量，使得整个装置的结构简单，易于布置安装，测量结果直观准确。

14、本发明第二方面的用于多支路流量测试的方法，包括如下步骤：

15、s01、将上述所述装置中的快速接插部件拆除，并将快速接插部件接入冷却系统的支路上，测量快速接插部件在不同流量工况下的压降δpk；

16、s02、将上述所述装置中拆除快速接插部件后的部分接入冷却系统的支路上，测量除去快速接插部件的装置在不同流量工况下的压降δpl；

17、

18、

19、其中：εk为快速接插部件的惯性阻力系数，εk′为快速接插部件的粘性阻力系数，εl为除去快速接插部件的装置的惯性阻力系数，εl′为除去快速接插部件的装置的粘性阻力系数，ρ为冷却介质密度，vc为测试支路的流量；

20、s03、通过实验数据拟合得到δpk、δpl与vc之间的关系

21、δpk＝mvc2+nvc；δpl＝avc2+bvc；

22、分别计算得到快速接插部件的惯性阻力系数εk、粘性阻力系数εk′，除去快速接插部件的装置的惯性阻力系数εl、粘性阻力系数εl′

23、

24、s04、测量冷却系统的测试支路在未加入上述所述装置时引起的压降δp；

25、测量冷却系统的测试支路在加入上述所述装置时所引起的压降δp1；

26、断开冷却系统中测试支路以外的某一支路，改变测量冷却系统的测试支路在加入上述所述装置时所引起的压降δp2；

27、通过δp、δp1和δp2可以求得冷却系统中测试支路未加入上述所述装置的惯性阻力系数ε、粘性阻力系数ε′和流量vc。

28、根据本发明实施例的用于多支路流量测试的方法，由于在冷却系统的设计过程中，为平衡各支路阻力常常会使用不同的快速头，因此支路上使用的快速接头种类具有差异，为了使流量测试工装阻力特性更加准确，设置快速接头阻力系数测试方法与流量测试装置(除快速接头端)阻力系数测试方法，在测试过程中依次测量快速接头在不同流量工况下的压降δpk和流量测试装置(除快速接头端)在不同流量工况下的压降δpl，提出压力-流量修正算法可有效地消除因引入流量计而导致管路流阻特性发生的变化，从而准确的得知冷却系统在未接入流量计时的支路流量，有效地将流量测量装置和压力-流量修正算法相关联，简化了在冷却系统支路较多情况下的测试过程，因此，本发明提出的用于多支路流量测试的装置及方法可通过简单试验的办法有效获得冷却系统在实际运行中各支路的准确流量值，实现无需在多支路冷却系统的支路上设计安装流量计也可通过试验得知在运行过程中的各支路的真实流量。

29、具体地，在一个优选的实施方式中，在步骤s04中，

30、

31、

32、

33、具体地，在一个优选的实施方式中，测试支路的流量vc更换为测试支路的流速v。

34、具体地，在一个优选的实施方式中，步骤s04中，

35、δp的测量方法:运行水冷系统，记录初始状态下的进口压力p1和出口压力p2，记为第一次测量，第一次测量完成后停机；

36、δp1的测量方法:选择并确定要测量流量的支路，选配该支路相对应的快速接插头型号更换到装置上，并记录快接型号，然后将装置串联到水冷系统的测量支路上，从支路设备的入口处将装置串联，完成后接通流量测量装置的电源，开机进行第二次测量，读出该支路的流量测量装置的流量，并记录进口压力p1和出口压力p2，记为第二次测量，测量完后停机；

37、δp2的测量方法:断开该测量支路外的某一支路的快速接头，使其支路中断，保持装置在该测量支路的串联情况，开机进行第三次测量，记录流量计流量，并记录进口压力p1和出口压力p2，此为第三次测量数据，停机，然后拆下装置，将原先的快接插头按照水冷系统的初始状态安装回去，使水冷系统保持测量开始前的状态。

38、上述测量步骤，有效地将流量测试装置和压力-流量修正算法相关联，简化了在冷却系统支路较多情况下的测试过程。

39、具体地，在一个优选的实施方式中，在测量过程中，测试支路中的冷却介质的温度保持恒定。

40、在测试过程中保持冷却系统达到稳定状态，即冷却介质的温度不会发生变化，从而极大程度上保持测量结果的精准性。

41、相比现有技术，本发明的优点在于：流量测试装置简便，易于安装测试，并配合通过总路进出口压力值的修正算法得到支路的真实流量，避免了因接入该流量测试装置而造成的支路流阻特性发生变化从而导致的流量测试误差，实现无需在多支路冷却系统的支路上设计安装流量计也可通过试验得知在运行过程中的各支路的真实流量。