7.17 动态热试验

7.17.1 插入试验
    用某一温度等级的EC喷头试样，在标准方位和最不利方位各进行10次插入试验，同种型号其他温度等级的EC喷头，每种取3只试样进行最不利方位的插入试验。每种方位的RTI值按7.17.3和7.17.4规定的方法计算。
    干式EC喷头用其长度最短的产品进行试验。
    插入试验时EC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，在历时55s的试验期间内，测得的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EC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EC喷头应在接口螺纹上缠1圈～1.5圈的聚四氟乙烯密封带，拧入固定座的力矩为（15±3）N•m。将每只待试EC喷头安装在风洞试验盖上，并将其保存在一恒温箱内，以使EC喷头和盖达到（20±5）℃的时间不少于30min。
    在试验前，应将至少25mL温度为（20±5）℃的水引入EC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EC喷头插入风洞到其动作的时间即响应时间。
    试验在风洞试验装置上进行，在试验段（EC喷头部位）按表8调节选取相应的气体流速及温度范围。为了使热敏感元件和限流边界（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℃ ；流速的控制精度为±0.03m/s。 7.17.2 传导系数（C）的确定
    传导系数C^1）采用7.17.2.1或7.17.2.2所述的方法测量确定。
7.17.2.1 反复插入试验
    反复插入试验是确定C的一个重复过程，试样必须为未使用过的EC喷头。即使EC喷头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EC喷头用其长度最短的产品进行试验。
    试验时，EC喷头试样处于标准方位。在试样接口螺纹处缠1圈～1.5圈聚四氟乙烯密封带，将其拧入固定座，扭矩为（15±3）N•m。将每只待试EC喷头安装于风洞试验盖上，并将其保存在恒温箱内，使EC喷头和盖达到（20±5）℃的时间不少于30min。
    试验前，将至少25mL温度为（20±5）℃的水引入EC喷头入口，并施加0.05MPa的压力。
    使用精度为±0.01s的计时仪器测量从EC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±0.5）℃。在风洞试验段EC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。
    通过试验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EC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式（4）：     试样的C值为使用公式（5），在两个速度下计算结果的平均值： 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，单位为米每秒（m/s）。
    通过一组试验测量并确定3个C值，然后计算3个C值的算术平均值做为EC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）。 7.17.2.2 等速率升温试验
    等速率升温试验在风洞试验装置中进行，EC喷头固定端温度的要求与插入试验相同，EC喷头试样不需预热。
1）如果被确定的C小于0.5（m/s）^1/2，为了计算RTI值可假设C为0.5（m/s）^1/2。
    每种类型的EC喷头取10只试样，在标准方位进行试验。将EC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EC喷头的公称动作温度。
    气温以（1±0.25）℃/min的速率上升，直至EC喷头动作。试验应控制和记录气体的温度、流速、EC喷头固定端的温度和EC喷头的动作温度。
    使用公式（5）计算C值，即： 式中：
△T_g——EC喷头的动作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，单位为米每秒（m/s）。
    取10只试样C值测量值的平均值作为EC喷头的C值。
    此试验方法适用于所有温度等级的EC喷头。
7.17.3 RTI值的计算
    RTI的计算公式如下： 式中：
t_r——EC喷头响应时间，单位为秒（s）；
u——风洞试验段的实际气体速度（见表8），单位为米每秒（m/s）；
△T_ea——EC喷头的平均液浴动作温度减去环境温度，单位为摄氏度（℃）；
△T_g——试验段的实际气体温度减去环境温度，单位为摄氏度（℃）；
C——按7.17.2规定的方法确定的热传导系数，单位为米每秒的二分之一次方[（m/s）^0.5]。
    计算的示例参见附录D。
7.17.4 最不利方位时RTI的确定
    最不利方位RTI值的计算需使用最不利方位的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，公式（6）变为最不利方位RTI值的隐函数，可通过叠代解出最不利方位的RTI值。计算的示例参见附录D。