[發明專利]一種運動條件下的棒束通道壓差測量組件

有效

• 申請號: 201710013124.7
• 申請日: 2017-01-09
• 公開（公告）號: CN106653115B
• 公開（公告）日: 2018-01-02
• 發明（設計）人: 畢景良;謝峰;徐建軍;黃彥平
• 申請（專利權）人: 中國核動力研究設計院
• 主分類號: G21C17/00
• 分類號: G21C17/00;G21C17/12
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙)51220
• 代理人: 高俊

技術領域

本發明涉及用于模擬核反應堆工作狀態的模擬裝置技術領域，特別是涉及一種運動條件下的棒束通道壓差測量組件。

背景技術

不同于常規核反應堆裝置，浮動核電站、核動力艦船、船舶在運行時會受海洋條件的影響。海洋運動產生的外力場會改變冷卻劑通道進出口的有效高度差與加速度場，也會改變流體慣性力和粘性力的相對大小，使速度邊界層、熱邊界層特性等發生改變，同時，流道幾何構型不同，阻力特性也不同。阻力特性的變化會直接引起流量、汽泡演化等熱工水力特性的變化。

棒束通道是常用的反應堆堆芯組件。在運動條件下，由于運動引起的附加力，導致液體的流動阻力發生變化，由于棒束燃料組件結構的特殊性，其流動、傳熱等熱工水力特性與簡單通道存在差異，因此，對運動條件下棒束燃料組件的熱工水力參數研究具有重要意義。

現有技術中沒有涉及在運動條件下細棒束燃料組件熱工水力實驗裝置通道的測壓組件技術，因此，有必要研制一種運動條件下對棒束通道進行測壓的組件，以便于開展運動條件下棒束通道的流動與傳熱特性試驗或研究。

發明內容

本發明提供了一種運動條件下的棒束通道壓差測量組件，所述組件可用于對運動條件下的棒束通道進行壓差測量，以用于開展運動條件下的棒束通道流動與傳熱特性研究或實驗。

為解決上述問題，本發明提供的一種運動條件下的棒束通道壓差測量組件通過以下技術要點來解決問題：一種運動條件下的棒束通道壓差測量組件，包括流道板，所述流道板為其上設置有流道的中空結構，流道板的流道內還設置有加熱棒，還包括設置于流道板上的測壓裝置，所述測壓裝置用于測量所述流道周向上不同點各點的壓力或測量點與點之間的壓差，所述不同點均位于流道的同一軸向位置。

為了測量運動對棒束通道周向上不同位置壓力的影響，本方案中，相當于在流道板的一個截面邊緣的不同位置布置了一個測壓點或取壓點，靜止條件下，棒束通道周向位置各點的壓力值基本相同。而傾斜工況及運動工況下，處于流道不同周向位置處的測壓點或取壓點受重力、運動加速度等的影響，壓力特性會有一定差別。因此本案中，在不同周向位置布置兩個或以上測壓點或取壓點，將方便比較傾斜及運動條件對流道壓力的影響。具體的，對以上測壓裝置所獲取的各個點的壓力值作差，或通過直接得到的壓差，可反映棒束通道，即所述的流道不同周向位置處壓力受傾斜和運動的影響，所述壓差值能夠用于運動條件下棒束通道的流動阻力特性試驗、用于開展運動條件下的棒束通道流動與傳熱特性研究或實驗等。

更進一步的技術方案為：

作為測壓裝置的具體實現方式，所述測壓裝置包括壓差傳感器及兩個引壓元件，所述引壓元件包括第一螺紋接頭及與第一螺紋接頭螺紋連接的引壓管，所述第一螺紋接頭固定于流道板的外壁上，且兩個第一螺紋接頭位于流道板同一軸向位置上，兩個第一螺紋接頭位于流道板不同的周向位置上；

所述引壓管均與流道相通，各引壓管的自由端分別連接在壓差傳感器的不同壓力引入端上。 本方案中，通過引壓管向壓差傳感器引入流道板某一橫截面周向上不同兩點的壓力值，即可獲得壓差數據，以上引壓管與第一螺紋接頭形成了可拆卸的連接形式，便于測壓裝置的裝配與維護，同時可降低維護成本。本方案中，第一螺紋接頭焊接在流道板上，引壓管的端部位于流道的外側，這樣，可避免取壓造成流道板內流體流動狀態發生改變。

為避免引壓元件對通道內的流體形成流場擾動或減少擾動程度，也為了更方便地比較傾斜和運動條件對通道內相應位置壓差的影響，兩個引壓元件的取壓點相對于流道板的中心呈對稱分布。

由于棒束通道的壓力高達15MPa，流體溫度也較高，因此取壓測點需要有效的密封技術，作為一種密封可靠性高的實現方案，還包括筒體，所述流道板設置于筒體的中空區域內，所述筒體的壁面上設置有用于引壓管穿過筒體側壁的通孔；

所述引壓元件還包括第二螺紋接頭、第一壓緊螺母、密封頭、連接管、密封墊圈及第二壓緊螺母，所述第二螺紋接頭、密封頭、連接管均為管狀結構；

所述第二螺紋接頭的一端固定于筒體上，所述第一壓緊螺母用于實現密封頭的一端與第二螺紋接頭另一端的連接，所述連接管的一端與密封頭的另一端固定連接，所述連接管的另一端上還設置有用于實現連接管與第二壓緊螺母螺紋連接的第三螺紋接頭，所述密封墊圈設置于連接管與第二壓緊螺母的配合面上，在第二壓緊螺母旋緊的過程中，所述密封墊圈的內側與引壓管之間的壓應力逐漸增大，密封墊圈的外側與連接管之間的壓應力逐漸增大；

所述引壓管由第二壓緊螺母上引出。