ICS19.040 K04 中华人民共和国国家标准 GB/T2423.41—2013 代替GB/T2423.41—1994 环 境试验 第2部分:试验方法 风压 Environmentaltesting—Part2:Testmethods—Windpressure 2013-11-12发布 2014-03-07实施 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 中国国家标准化管理委员会发布目 次 前言 Ⅰ ………………………………………………………………………………………………………… 1 范围 1 ……………………………………………………………………………………………………… 2 术语和定义 1 ……………………………………………………………………………………………… 3 对试验设备和试验件的要求 3 …………………………………………………………………………… 4 试验条件 4 ………………………………………………………………………………………………… 5 条件试验 4 ………………………………………………………………………………………………… 6 数据处理 5 ………………………………………………………………………………………………… 7 相关规范应给出的信息 5 ………………………………………………………………………………… 附录A(资料性附录) GB/T2423标准的组成部分 6 …………………………………………………… 附录B(资料性附录) 风速等级参照表 9 ………………………………………………………………… 附录C(资料性附录) 数据处理 10 …………………………………………………………………………GB/T2423.41—2013 前 言 GB/T2423标准的组成部分参见附录A。 本部分为GB/T2423的第41部分。 本部分按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。 本部分代替GB/T2423.41—1994《电工电子产品基本环境试验规范 风压试验方法》。 本部分与GB/T2423.41—1994相比,主要差异如下: ———本部分的名称改为:“环境试验 第2部分:试验方法 风压”; ———第1章标题“主题内容与适用范围”改为“范围”; ———原标准中的“按有关标准规定”一词改为本部分的“按相关规范要求”; ———原标准图1c)中的y1轴更改; ———本部分增加3.2,3.3,相应调节其后章节的序号; ———5.1.1和5.3中的“正常大气条件”改为本部分的“标准大气条件”; ———原标准的第7章的标题“有关标准应包括的内容”改为本部分的“相关规范应给出的信息”,并 且文字叙述与原来有所不同; ———增加了资料性附录“GB/T2423标准的组成部分”(见附录A); ———原标准附录B的“风速等级参照表”中,增加等级13~17级; ———原标准的“附录A”改为本部分的“附录C”,并将此附录中的“Cx、Cy、Cz、Cx1、Cy1、Cz1”分别改 为“Crx、Cry、Crz、Crx1、Cry1、Crz1”。 本部分由全国电工电子产品环境条件与环境试验标准化技术委员会(SAC/TC8)提出并归口。 本部分起草单位:中国电器科学研究院有限公司、北京航空航天大学、广州大学。 本部分主要起草人:许雪冬、叶建华、徐忠根。 本部分所代替标准的历次版本发布情况为: ———GB/T2423.41—1994。 ⅠGB/T2423.41—2013 环境试验 第2部分:试验方法 风压 1 范围 GB/T2423的本部分规定了电工电子产品利用风洞进行风压试验的术语、对试验设备和试验样品 (以下简称试验件)的要求、试验条件和试验方法。 本部分适用于检验安装在户外的电工电子设备或部件(如雷达天线、微波天线、卫星天线等)承受风 压时的适应性及评定其结构的合理性。 本部分不适用于固定电工电子设备或部件的塔架。 2 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 2.1 风洞 windtunnel 一个按特殊要求设计的,利用风扇等动力装置人工产生和控制气流,以模拟试验件周围气流的流 动,并可度量气流对试验件的作用的管道系统。其中安装试验件的部分称试验段。 风速低于135m/s的风洞称为低速风洞。 2.2 风洞试验 windtunneltest 在风洞试验段中安装试验件,测量气流流过试验件时作用在试验件上的空气动力,以求得试验件的 性能数据。试验件可以改变方向,以模拟不同风向状态。 2.3 风洞天平 windtunnelbalance 感受并测出作用在试验件上的气动力和气动力矩的设备。 2.4 仰角 elevationangle 在试验段纵向对称面(xoz)上,试验件纵向基准线(ox1)的投影与气流方向的夹角,记作α。当试验 件正面迎风时仰角为0°,上仰时仰角为正,下俯时仰角为负(见图1)。 2.5 方位角 azimuthangle 在试验段水平对称面(xoy)上,试验件纵向基准线(ox1)的投影与气流方向的夹角,记作β。当试验 件正面迎风时方位角为0°,逆时针转时方位角为正,顺时针转时方位角为负(见图1)。 1GB/T2423.41—2013 a) 侧视图(沿oy轴) b) 前视图(沿ox轴) c) 顶视图(沿oz轴) 图1 风轴ox、oy、oz,体轴ox1、oy1、oz1,仰角α与方位角β的示意图 2.6 空气动力 aerodynamicforce 气流通过试验件时所产生的力(包括阻力、横风力、侧力)和力矩(包括滚动力矩、俯仰力矩、偏航力 矩,见图2)。 2GB/T2423.41—2013 图2 阻力X、横风力Z、侧力Y、滚动力矩MX、俯仰力矩MY、偏航力矩MZ的示意图 2.7 气动力(力矩)系数 aerodynamiccoefficient 气动力(力矩)除以试验件的特征面积(特征面积乘特征长度)和气流动压的无量纲系数。 气动力系数Cr=F/(Q·S);气动力力矩系数Cm=M/(Q·S·L)。其中F和M分别为力和力矩, Cr和Cm分别为其系数;S为特征面积,在本部分中为试验件实体部分最大投影面积;L为特征长度,在 本部分中为试验件实体部分最大展长;Q为动压,Q=0.5·ρ·v2(式中ρ为空气密度,v为风速)。 2.8 风压 windpressure 气流通过试验件时在试验件表面上产生的压力。风压系数为Cp=(p1-p∞)/Q,式中p1为试验件 某点压力值,p∞为来流远前方未受试验件扰动的静压值。 2.9 风速 windspeed 试验件与气流的相对速度,对于安装在运动设备上的试验件(如船舶雷达),指大气中风速与设备运 动速度的矢量和。 2.10 雷诺数 reynoldsnumber 表征空气惯性力与黏性力相对大小的无量纲参数,记作Re。Re=(ρ·v·L)/μ,式中ρ为空气密 度,μ为空气的动力黏度系数,v为风速,L为特征长度。 2.11 体轴系 bodyaxessystem 固定在试验件上的正交坐标轴系ox1、oy1、oz1(见图1),符合右手定则。 2.12 风轴系 windaxessystem 以气流方向为基准的参考正交坐标轴系ox、oy、oz(见图1),符合右手定则。 3 对试验设备和试验件的要求 3.1 风洞试验段直径应大于2m。 3.2 风洞试验设备在做风速试验时,其风速应能调节,可以由低到高缓慢地增加,风速取试验件迎风面 3GB/T2423.41—2013 中心高度处的规定值,容差应小于5%或有关标准要求。 3.3 风洞试验设备应符合相关规范要求的均匀度、紊流(湍流)度、脉动(稳风速波动)度等要求,并提供 阻塞修正值。 3.4 风洞流场和风洞天平等测量仪器的精度按相关规范要求。 3.5 试验件的展长不超过风洞试验段宽度的70%。 3.6 试验件的最大投影面积不超过风洞试验段横截面积的10%。 3.7 试验件的旋转中心位于风洞试验段几何中心轴线上。 3.8 试验件为缩尺模型进行风洞试验时,模型应满足相似准则的要求。 4 试验条件 4.1 试验风速 试验风速取15m/s、30m/s、35m/s、45m/s和52m/s,或按相关规范要求(风速等级参见附录 B)。试验件如为缩尺模型,其试验风速按相似准则折算或按相关规范要求。 4.2 试验角度 试验件的仰角α、方位角β的取值范围:α=-15°~+15°,取值间隔2.5°;β=-10°~+190°,取值 间隔10°。对于具有俯仰工作状态的试验件,应将上述α角度加上俯仰工作角度或按相关规范规定组合 而成。 4.3 试验项目 根据环境条件的实际情况。对试验件进行下列(或选择几项)试验: a) 静止状态测力; b) 旋转状态测力; c) 静止状态测压; d) 柔性构件变形测量。 5 条件试验 5.1 初始检测 5.1.1 将试验件放置在标准大气条件下,按相关规范要求进行电性能、机械性能检测及外观检查。 5.1.2 试验件按使用状态安装在风洞试验段中,经水平校正调试后,在不吹风情况下读出在各转角位 置时各分力的原始数据。 5.2 吹风检测 5.2.1 静止状态测力 静止状态测力时试验件按使用状态安装在风洞试验段中,按4.1和4.2或相关规范要求的试验条 件,测出力和力矩,同时按相关规范要求进行性能指标检测。 5.2.2 旋转状态测力 5.2.2.1 试验件按使用状态安装在风洞试验段中,将风速升高至35m/s或按相关规范要求,按4.2规 定调整变换角度启动试验件,测出力和力矩,同时按相关规范要求的试验时间进行试验以及是否通电进 4GB/T2423.41—2013 行性能指标检测; 5.2.2.2 试验件按使用状态安装在风洞试