[發(fā)明專利]一種用于棒束通道內子通道的隔離裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811080429.0
• 申請日: 2018-09-17
• 公開（公告）號: CN109243640B
• 公開（公告）日: 2020-03-17
• 發(fā)明（設計）人: 王寧波;周磊;昝元鋒;閆曉
• 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;G21C19/06
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220
• 代理人: 胡曉麗

本發(fā)明公開了一種用于棒束通道內子通道的隔離裝置，包括若干個呈矩陣排列的隔離棒，相鄰的兩個所述隔離棒之間通過翅片連接，在隔離棒兩端的端面上均開有用于對接上游棒束以及下游棒束的小孔。多個隔離棒呈矩陣分布，且相鄰的兩個隔離棒之間通過翅片連接，即在每一個隔離棒上均存在有四個翅片，其中四個翅片以及四個隔離棒的局部外壁合圍一個獨立的流體通道，而在隔離段中存在若干個上述的獨立流體通道，使得在隔離段中冷卻劑流道彼此之間相互獨立，無法在相鄰子通道間進行質量、動量及能量交換，進而使得流體在隔離段中平穩(wěn)過渡至下游棒束中，確保各子通道內示蹤劑混合均勻，以提高示蹤劑濃度測量的精準度。

技術領域

本發(fā)明涉及反應堆熱工水力實驗技術領域，具體涉及一種用于棒束通道內子通道的隔離裝置。

背景技術

棒束燃料組件是目前壓水堆常見的燃料組件結構形式，其冷卻劑流道彼此聯通，在相鄰子通道間存在質量、動量及能量交換，這種交換作用稱為子通道交混，對子通道交混特性充分研究對于提高反應堆安全性十分必要。子通道交混特性實驗主要有質量平衡法及能量平衡法，質量平衡法通常采用示蹤劑注入并測量下游各子通道濃度分布的方法。質量平衡法的基本原理是測定示蹤劑濃度在各棒束子通道中軸向變化，從而計算交混系數有效值。如果不采取措施，示蹤劑在子通道中會出現較大的濃度梯度。

發(fā)明內容

本發(fā)明目的在于提供一種用于棒束通道內子通道的隔離裝置，實現子通道濃度均勻化，確保實驗結果的準確性。

本發(fā)明通過下述技術方案實現：

一種用于棒束通道內子通道的隔離裝置，包括若干個呈矩陣排列的隔離棒，相鄰的兩個所述隔離棒之間通過翅片連接，在隔離棒兩端的端面上均開有用于對接上游棒束以及下游棒束的小孔。針對棒束燃料組件中的子通道交混特性實驗中示蹤劑在子通道中出現較大的濃度梯度，繼而導致交混系數有效值的計算數據不精確，申請人對此在上游棒束以及下游棒束之間設有隔離段，且通過隔離段將棒束燃料組件中的子通道分隔成三個部分，流體在上游棒束上的子通道流過后進入到隔離段，經過隔離段對流體調整后，流體以相對穩(wěn)定的狀態(tài)進入至下游棒束中的子通道中，實現燃料棒束各子通道在交混前充分隔離且各子通道內示蹤劑混合均勻，使得子通道內示蹤劑濃度測量結果更加準確，提高了基于質量平衡法棒束子通道交混實驗的可靠性；具體地，多個隔離棒呈矩陣分布，且相鄰的兩個隔離棒之間通過翅片連接，即在每一個隔離棒上均存在有四個翅片，其中四個翅片以及四個隔離棒的局部外壁合圍一個獨立的流體通道，而在隔離段中存在若干個上述的獨立流體通道，使得在隔離段中冷卻劑流道彼此之間相互獨立，無法在相鄰子通道間進行質量、動量及能量交換，進而使得流體在隔離段中平穩(wěn)過渡至下游棒束中，確保各子通道內示蹤劑混合均勻，以提高示蹤劑濃度測量的精準度。進一步地，隔離段取代了原棒束的部分流道，在隔離棒的兩端端面上開有用于與上游棒束、下游棒束對接的小孔，可快速實現各子通道之間的精確連接。

所述翅片與所述隔離棒等長，且所述翅片的兩端端部均倒尖角。進一步地，翅片與隔離棒等長，以降低多個隔離棒與多個翅片在一體式成型的加工難度，同時確保流體具備足夠位移來實現平穩(wěn)過渡，并且在翅片的兩個端部均倒尖角，使得流體在由上游棒束流進隔離段中時的阻力降低，減小流體垂直流向翅片而造成的沖擊力度，避免翅片對流場形成較大的干擾。

所述小孔與隔離棒同軸，且所述小孔的直徑為5㎜，孔深為10㎜。作為優(yōu)選，小孔與隔離棒同軸，以確保棒束燃料組件上各部件的一致性，其中小孔的直徑為5㎜，孔深為10毫米，相應的，在上游棒束以及下游棒束的端部設有與小孔配合的突出段，突出段的直徑同樣為5㎜，安裝時隔離段與外圍流道焊接固定，進而確保隔離棒能夠快速與上游棒束、下游棒束連接固定。