[發(fā)明專利]一種核反應(yīng)堆模擬燃料組件流量測(cè)量方法及系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010843390.4
• 申請(qǐng)日: 2020-08-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111982213B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-02-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孟洋
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)核動(dòng)力研究設(shè)計(jì)院
• 主分類號(hào): G01F1/44
• 分類號(hào): G01F1/44;G01F1/36;G01F25/10
• 代理公司: 成都行之專利代理事務(wù)所(普通合伙) 51220
• 代理人: 張超

1.一種核反應(yīng)堆模擬燃料組件流量測(cè)量方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1：使用文丘里管對(duì)模擬燃料組件中流體的流量系數(shù)α和雷諾數(shù)Re的關(guān)系進(jìn)行標(biāo)定生成標(biāo)定關(guān)系函數(shù)；所述標(biāo)定關(guān)系函數(shù)的自變量為雷諾數(shù)Re，應(yīng)變量為流量系數(shù)α；

S2：對(duì)所述標(biāo)定關(guān)系函數(shù)中上升段的進(jìn)行擬合生成上升段擬合函數(shù)；對(duì)所述標(biāo)定關(guān)系函數(shù)中下降段的進(jìn)行擬合生成下降段擬合函數(shù)；

S3：將所述上升段擬合函數(shù)和文丘里管的理論關(guān)系函數(shù)聯(lián)立生成上升段模型；將所述下降段擬合函數(shù)和文丘里管的理論關(guān)系函數(shù)聯(lián)立生成下降段模型；所述文丘里管的理論關(guān)系函數(shù)根據(jù)文丘里管中雷諾數(shù)Re和流量系數(shù)α的理論關(guān)系獲取；

S4：對(duì)模擬燃料組件中流體的流量進(jìn)行測(cè)量時(shí)，將從文丘里管和測(cè)溫儀表獲取的數(shù)據(jù)輸入所述下降段模型獲取下降段輸出雷諾數(shù)Re′；

當(dāng)下降段輸出雷諾數(shù)Re′位于所述標(biāo)定關(guān)系函數(shù)的下降段內(nèi)時(shí)，將所述下降段輸出雷諾數(shù)Re′作為實(shí)際雷諾數(shù)輸出；

當(dāng)下降段輸出雷諾數(shù)Re′未位于所述標(biāo)定關(guān)系函數(shù)的下降段內(nèi)時(shí)，將從文丘里管和測(cè)溫儀表獲取的數(shù)據(jù)輸入所述上升段模型獲取上升段輸出雷諾數(shù)Re″；

如果所述上升段輸出雷諾數(shù)Re″位于所述標(biāo)定關(guān)系函數(shù)的上升段內(nèi)時(shí)，將所述上升段輸出雷諾數(shù)Re″作為實(shí)際雷諾數(shù)輸出；

如果所述上升段輸出雷諾數(shù)Re″未位于所述標(biāo)定關(guān)系函數(shù)的上升段內(nèi)時(shí)，擴(kuò)大流量系數(shù)α和雷諾數(shù)Re的關(guān)系的標(biāo)定范圍并執(zhí)行S1～S4；

S5：根據(jù)所述實(shí)際雷諾數(shù)獲取模擬燃料組件中流體的流量；

步驟S2中：

所述上升段擬合函數(shù)為α＝D Re²+E Re+F，Re∈[Re1、Re2)；

所述下降段擬合函數(shù)為α＝A Re²+B Re+C，Re∈[Re2、Re3]；

式中α為流量系數(shù)，Re為雷諾數(shù)，A、B、C、D、E和F均為常數(shù)，Re1為上升段的雷諾數(shù)起點(diǎn)，Re2為上升段和下降段交點(diǎn)處的雷諾數(shù)，Re3為下降段的雷諾數(shù)終點(diǎn)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種核反應(yīng)堆模擬燃料組件流量測(cè)量方法，其特征在于，步驟S3中：

文丘里管的理論關(guān)系函數(shù)為A1*α-B1*Re＝0；其中

上式中，ρ為入口管取壓點(diǎn)處流體密度，根據(jù)流體介質(zhì)溫度和壓力確定；ΔP為文丘里管差壓；d為文丘里管喉部直徑；ε為膨脹系數(shù)，根據(jù)直徑比、壓力比和等熵指數(shù)確定；υ為入口管流體運(yùn)動(dòng)粘度，根據(jù)流體介質(zhì)溫度和壓力確定；D為文丘里管入口管直徑。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種核反應(yīng)堆模擬燃料組件流量測(cè)量方法，其特征在于，步驟S3中：

下降段模型為A2 Re²+B2 Re+C2＝0；其中A2＝A1*A，B2＝A1*B-B1，C2＝A1*C；

上升段模型為A3 Re²+B3 Re+C3＝0；其中A3＝A1*D，B3＝A1*E-B1，C3＝A1*F。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種核反應(yīng)堆模擬燃料組件流量測(cè)量方法，其特征在于，步驟S4包括以下子步驟：

下降段輸出雷諾數(shù)Re′包括兩個(gè)解：Re1′和Re2′；其中：

當(dāng)Re1′和Re2′中任意一個(gè)位于[Re2、Re3]內(nèi)時(shí)，將位于[Re2、Re3]內(nèi)的下降段輸出雷諾數(shù)Re′作為實(shí)際雷諾數(shù)輸出。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種核反應(yīng)堆模擬燃料組件流量測(cè)量方法，其特征在于，步驟S4包括以下子步驟：

上升段輸出雷諾數(shù)Re″包括兩個(gè)解：Re3′和Re4′；其中：

當(dāng)Re3′和Re4′中任意一個(gè)位于[Re1、Re2)內(nèi)時(shí)，將位于[Re1、Re2)內(nèi)的上升段輸出雷諾數(shù)Re″作為實(shí)際雷諾數(shù)輸出。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種核反應(yīng)堆模擬燃料組件流量測(cè)量方法，其特征在于，步驟S5包括以下子步驟：

根據(jù)下式獲取模擬燃料組件中流體的流量：

Q＝B1*Re”'；

式中Re″′為實(shí)際雷諾數(shù)，Q為模擬燃料組件中流體的流量。