[實用新型]反應堆模擬實驗裝置

有效

• 申請號: 202020550880.0
• 申請日: 2020-04-14
• 公開（公告）號: CN212873773U
• 公開（公告）日: 2021-04-02
• 發明（設計）人: 杜兵;邢軍;王龍;童剛;謝翀;盧冬華;吳小航
• 申請（專利權）人: 中廣核研究院有限公司;中廣核研究院有限公司龍崗分公司;中國廣核集團有限公司;中國廣核電力股份有限公司
• 主分類號: G09B9/00
• 分類號: G09B9/00;G09B25/00
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 張艷美;陳進芳

本實用新型公開一種反應堆模擬實驗裝置，包括實驗模擬體、加藥系統以及電導率測量系統；其中，實驗模擬體包括依次設置的入口承壓水箱、加藥直管段、入口直管段、上腔室模擬體以及連接于上腔室模擬體的熱管段，加藥直管段設有多個加藥直管，加藥系統包括多路可獨立控制流量及通斷的加藥單元，各加藥單元分別連接至各加藥直管；電導率測量系統包括安裝于加藥直管段的入口電導探針及安裝于熱管段的出口電導探針。該反應堆模擬實驗裝置能夠在常溫常壓條件下進行反應堆堆芯出口管熱分層現象研究，采用獨立、可調節的加藥單元，使得還可以開展反應堆上腔室交混特性研究，并且整個實驗模擬體的結構簡單、布局緊湊、儀表安裝方便。

技術領域

本實用新型涉及核電站反應堆實驗領域，尤其涉及一種用于對反應堆上腔室交混特性及熱管段出口熱分層特性進行模擬研究的實驗裝置。

背景技術

反應堆內流場的模擬、分析為堆芯安全設計、安全性分析以及運維等提供重要的理論支撐，而模擬實驗裝置的設計決定了能否盡可能真實的模擬反應堆內流場的分布。

現有的反應堆模擬實驗裝置都采用了簡化設計，例如采用空腔代替上腔室，或者采用錐形筒體或水箱作為入口段。對于前一種設計，其上腔室模型內部不能反映實際堆芯設計的所有細節，致使上腔室交混實驗研究過程中，其內部構件的影響被忽略，實驗流體流經上腔室空腔進行簡單混合后直接從熱管段的熱管段嘴流出，這種結構不能嚴格模擬反應堆原型中導向筒及支撐柱布置密集的上腔室內的流場及其交混特性，對上腔室的流場和交混實驗結果具有較大影響。對于后一種設計，實驗流體直接通過錐形筒體進入上腔室，流經結構復雜的上腔室區域后從熱管段嘴流出，這種結構不能嚴格模擬反應堆原型中上腔室入口的流場，導致上腔室入口流量的不均勻性，也對上腔室的流場和交混實驗結果都具有較大影響。

另外，現有的模擬實驗裝置還具有以下不足：一、交混實驗中所需的大量加藥管同時置于下腔室中并接入堆芯組件入口或上腔室對應入口，大大增加了實驗本體的設計和安裝難度；二、上腔室前端無整流段，導致加藥流體進入上腔室時濃度不均勻性更大，無法通過示蹤法準確獲得上腔室的流場分布及交混特性；三、熱管段熱分層現象測量時需要對所有堆芯組件通道進行分布式加藥，但現有系統單次實驗只能對堆芯單盒組件通道進行加藥，無法對堆芯矩陣進行分布式加藥以模擬堆芯溫度分布情況，熱管段出口溫度分層現象只能通過交混因子進行推算，大大增加了熱分層實驗結果的不確定性。

因此，有必要提供一種能夠對上腔室交混特性及熱管段出口熱分層特性進行準確模擬和研究的模擬實驗裝置，以解決上述問題。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種能夠對上腔室交混特性及熱管段出口熱分層特性進行準確模擬和研究的反應堆模擬實驗裝置。

為實現上述目的，本實用新型的技術方案為：提供一種反應堆模擬實驗裝置，其包括實驗模擬體、加藥系統以及電導率測量系統；其中，實驗模擬體包括依次設置的入口承壓水箱、加藥直管段、入口直管段以及上腔室模擬體，所述上腔室模擬體連接有熱管段，且所述加藥直管段設有多個分別連通所述入口承壓水箱、所述入口直管段的加藥直管；加藥系統包括多路可獨立控制流量及通斷的加藥單元，各所述加藥單元分別連接至各所述加藥直管；電導率測量系統包括安裝于所述加藥直管段的入口電導探針及安裝于所述熱管段的出口電導探針。

較佳地，每一所述加藥直管均包括沿流體流動方向依次設置的加藥接口、節流孔板及第一安裝座，所述節流孔板設于所述加藥直管的內部，所述加藥接口、電導探針分別凸設于加藥直管的外側，所述加藥接口用于連接所述加藥單元，所述第一安裝座用于安裝所述入口電導探針；通過在加藥直管的上、中、下游依次設置加藥接口、節流孔板、第一安裝座，既滿足了狹小空間結構內儀表安裝要求和旁流加藥混合需求，又滿足了各入口流道結構、流量分配及阻力系數的一致性要求。