[發明專利]一種系統熱工實驗裝置的熱損失測量裝置及其方法

有效

• 申請號: 201711285497.6
• 申請日: 2017-12-07
• 公開（公告）號: CN108022660B
• 公開（公告）日: 2019-08-13
• 發明（設計）人: 臧金光;畢景良;李林坤;張妍;昝元鋒;楊祖毛;胡俊;黃彥平
• 申請（專利權）人: 中國核動力研究設計院
• 主分類號: G21C17/02
• 分類號: G21C17/02;G21C17/032
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220
• 代理人: 王記明

本發明公開了一種系統熱工實驗裝置的熱損失測量裝置及其方法，步驟1：確定系統熱工實驗裝置的設備，并在其外側包覆保溫棉；步驟2：將設備中注入1種或多種組分的工質，記錄單個組分的質量mf、流體比熱容cp；步驟3：關閉上隔離閥和下隔離閥，將設備進行回路隔斷，形成待測區域；步驟4：將待測區域內的設備加熱，并且在設備溫度達到預設溫度時，停止加熱且開始計時；步驟5：實時測取并保存外壁溫測點溫度Tso、內側溫壁點溫度Tsi、以及設備內流體溫度Tf；待設備溫度降低到下限溫度時，停止測取；步驟6：數據處理系統通過數據線從待測量區域獲得固壁質量ms、固壁比熱容cps、外壁溫測點溫度Tsi、內側溫壁點溫度Tso。

技術領域

本發明涉及一種測量方法，具體涉及一種系統熱工實驗裝置的熱損失測量裝置及其方法。

背景技術

大型系統熱工實驗裝置是開展反應堆熱工領域工程驗證實驗的硬件基礎，獲得的實驗數據對驗證核能系統設計具有重要的指導意義。由于這種實驗裝置的設備體積龐大，管系連接復雜，設備中的工質多樣，裝置向環境的散熱難以直接評估，這種設備邊界熱力條件的不確定性，使得分析實驗過程的物理規律和計算程序的驗證評價變得極為困難。因此如何確定大型系統熱工實驗裝置的熱損失對于掌握實驗研究規律、發揮實驗裝置的工程驗證作用至為重要。

簡單通道流動傳熱實驗的熱損失分析方法較為成熟，直接根據電功率與流體焓升之比即可獲得，但是這種方法在應用于大型系統熱工實驗裝置時存在諸多困難。首先很多實驗裝置的結構較為復雜，難以以通道的形式定義入口和出口；其次實驗裝置中可能并不存在電加熱，因此無法通過電加熱與焓平衡的方法計算；再次，實驗裝置中可能包含多種工質，難以直接得到工質的焓升變化。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是為系統實驗裝置的實驗數據分析和熱力邊界確定提供依據，目的在于提供一種系統熱工實驗裝置的熱損失測量裝置及其方法，解決系統實驗裝置的實驗數據分析和熱力邊界確定輸入的問題。

本發明通過下述技術方案實現：

一種用于系統熱工實驗裝置熱損失測量方法的裝置，包括設備，所述設備上方連接上隔離閥、下方連接下隔離閥。使用上隔離閥和下隔離閥將設備進行回路隔離，確保設備處于密閉狀態，不與外界發生質量交換，為實驗提高準確性。

一種系統熱工實驗裝置的熱損失測量方法，包括以下步驟，步驟1：確定系統熱工實驗裝置的設備，并在其外側包覆保溫棉；步驟2：將設備中注入1種至多種組分的工質，記錄單個組分的質量mf、流體比熱容cp；步驟3：關閉上隔離閥和下隔離閥，將設備進行回路隔斷，形成待測區域；步驟4：將待測區域內的設備加熱，并且在設備溫度達到預設溫度時，停止加熱且開始計時；步驟5：實時測取并保存外壁溫測點溫度Tso、內側溫壁點溫度Tsi、以及設備內流體溫Tf；待設備溫度降低到下限溫度時，停止測取；步驟6：數據處理系統通過數據線從待測量區域獲得固壁質量ms、固壁比熱容cps、外壁溫測點溫度Tso、內側溫壁點溫度Tsi、以及設備內所有組分流體的質量mf、流體比熱容cp和流體溫度Tf；步驟7：所述數據處理系統包括固壁熱容計算模塊、流體熱容計算模塊和熱損失計算模塊；所述固壁熱容計算模塊輸入量為固壁質量ms、固壁比熱容cps和固壁內外溫度Tsi、Tso，根據得到輸出量為固壁熱容Qs；所述流體熱容計算模塊包括單個組分流體的質量mf、流體熱容cp和流體溫度Tf；根據