7.18 动态热试验

7.18.1 插入试验
7.18.1.1 用某一温度等级的喷头试样，在标准方位和偏离最不利方位各进行10次插入试验，其他温度等级的喷头，每种取10只试样进行标准方位的插入试验。每种方位的RTI值按7.18.3和7.18.4规定的方法计算。
    干式喷头用其长度最短的产品进行试验。
    插入试验时喷头的固定基座应使用黄铜制作，应保证在每一个独立的插入试验中，历时55s的试验期间固定座或水的温升不超过2℃（固定座的温升采用热电偶进行测量，测点嵌入基座内从内螺纹根部径向向外不超过8mm，或将热电偶置于喷头入口内中心部的水中）。如果响应时间超过55s，固定座或水温的摄氏温度的增量数值在每个独立的插入试验中，不得超过响应时间（s）值的0.036倍。
    进行试验的喷头应在接口螺纹上缠1至1.5圈的聚四氟乙烯带，拧入固定座的力矩为（15±3）N·m。将每只待试喷头安装在风洞试验盖上，并将其保存在一恒温箱内，以使喷头和盖达到（25±5）℃的时间不少于30min。
    在试验前，应将至少25mL温度为（25±5）℃的水引入喷头入口，并施加0.05MPa的压力。用精度为±0.01s的计时仪器测量从喷头插入风洞到其动作的时间即响应时间。
    试验采用风洞进行，在试验段（喷头部位）按表8调节选取相应的气体流速及温度范围。为了使试样（热敏元件）和限流边界（风洞壁）之间的热辐射交换尽量减小，应在设计上保证试验段热辐射效果不超过RTI计算值的±3％。
    应测量并控制风洞中气流的温度和流速，在整个试验过程中，风洞试验段的控温精度在129℃～141℃温度范围内为±1℃，在其他温度范围内为±2℃；流速为（1.65～1.85）m/s和（2.4～2.6）m/s时，流速的控制精度为±0.03m/s，流速为（3.4～3.6）m/s时，流速的控制精度为±0.04m/s。
7.18.1.2 进行偏离最不利方位插入试验时，标准响应喷头应在偏离最不利方位15°的方位进行试验；特殊响应喷头应在偏离最不利方位20°的方位进行试验；快速响应喷头应在偏离最不利方位25°的方位进行试验。
7.18.2 传导系数（C）的确定
    传导系数C^1）采用7.18.2.1或7.18.2.2所述的方法测量确定。 7.18.2.1 反复插入试验
    反复插入试验是确定C的一个重复过程，试验必须使用未使用过的喷头试样。即使试样在反复插入试验中未动作，也必须换用新试样进行试验。干式喷头用其长度最短的产品进行试验。
    试验时，喷头试样处于标准方位。在试样接口螺纹处缠1至1.5圈聚四氟乙烯带，将其拧入固定座，扭矩为（15±3）N·m。将每只待试喷头安装于风洞试验盖上，并将其保存在恒温箱内以使喷头和盖达到环境温度的时间不少于30min。
    试验前，将至少25mL为（20±5）℃的水引入头入口，并施加0.05MPa的压力。
    使用精度为±0.01s的计时仪器测量从喷头插入风洞到其动作的时间，即响应时间。
    固定座的温度在试验期间应保持在（20±5）℃。在风洞试验段喷头位置，气体流速应保持在选择流速的±2％之内。试验期间气体温度的选择和控制精度应符合表9的要求。
    应选择合适的气流速度，以使试样在两个连续的速度之间启动。即必须选择两个流速，在低速（U_L）时，试样在15min试验期间内不能启动，而在下一个较高的速度（U_H）时，在15min内试样必须启动。如果喷头在最高流速还未动作，应从表9中选择下一较高温度级的气流温度。
    试验流速的选择应满足：     试样的C值为使用下列公式，在两个速度下计算出的数值的平均值：     式中：
    △T_g ——实际气体温度减去固定座温度（T_m），单位为摄氏度（℃）；
    △T_ea——平均液浴动作温度减去固定座温度（T_m），单位为摄氏度（℃）；
    U——试验段实际气流速度，单位为米/秒（m/s）。
    通过一组试验测量并确定三个C值，然后计算三个C值的算术平均值做为喷头的C值。这个C值被用来计算所有标准方位的RTI值（参见附录D）。
    1）如果被确定的C小干0.5（m/s）^1/2，为了计算RTI值可假设C为0.5（m/s）^1/2。 7.18.2.2 等速率升温试验
    等速率升温试验在风洞试验装置中进行，喷头固定端温度的要求与插入试验相同，喷头试样不需预热。
    每种类型的喷头取10只试样，在标准方位进行试验。将喷头插入流速为1m/s±0.1m/s的气流中，试验初始气流的温度为该喷头的公称动作温度。
    气温以（1±0.25）℃/min的速率上升，直至喷头动作。试验应控制和记录气体的温度、流速、喷头固定端的温度和喷头的动作温度。
    C值的计算公式与7.18.2.1中的公式相同，即：     式中：
    △T_g ——实际气体温度减去固定座温度（T_m），单位为摄氏度（℃）；
    △T_ea——平均液浴动作温度减去固定座温度（T_m），单位为摄氏度（℃）；
    U——试验段实际气流速度，单位为米/秒（m/s）。
    取10只试样C值测量值的平均值作为喷头的C值。
    此试验方法适用于所有温度等级的洒水喷头。
7.18.3 RTI值的计算
    RTI的计算公式如下：     式中：
    t_τ——喷头响应时间，单位为秒（s）；
    u——风洞试验段的实际气体速度（取自表8），单位为米/秒（m/s）；
    △T_ea——喷头的平均液浴动作温度减去环境温度（T_m），单位为摄氏度（℃）；
    △T_g ——试验段的实际气体温度减去环境温度（T_m），单位为摄氏度（℃）；
    C——按7.18.2规定的方法确定的热传导系数，单位为（m/s）^0.5。
    计算的示例参见附录D。
7.18.4 偏离最不利方位时RTI的确定
    偏离最不利方位RTI值的计算需使用偏离最不利方位的C值，这个C值比标准方位的C值大一个倍数，此倍数等于偏离最不利方位RTI值的平均值与标准方位RTI值平均值的比值。因此，插入试验中的表达式变为偏离最不利方位RTI值的隐函数，可通过叠代解出偏离最不利方位的RTI值。计算的示例参见附录D。
    对于快速响应喷头，如果偏离最不利方位的RTI值无解，则偏离最不利方位的插入试验应在表8给出的特殊响应洒水喷头的试验条件下重新进行，根据重新试验的结果计算RTI值。