[發明專利]一種鉛鉍堆氣泡堆芯分布實驗的空泡份額測量方法及裝置

有效

• 申請號: 202110800957.4
• 申請日: 2021-07-15
• 公開（公告）號: CN113533420B
• 公開（公告）日: 2023-04-11
• 發明（設計）人: 郭超;嚴明宇;申亞歐;鄧堅;黃代順;王嘯宇;隋海明;孫偉;李仲春
• 申請（專利權）人: 中國核動力研究設計院
• 主分類號: G01N25/20
• 分類號: G01N25/20
• 代理公司: 核工業專利中心 11007
• 代理人: 高安娜

本發明堆芯測量技術，具體涉及一種鉛鉍堆氣泡堆芯分布實驗的空泡份額測量方法及裝置。搭接測量裝置，包括截面為套筒、固定于套筒內的電加熱棒，以及通氣管，電加熱棒外壁上設有熱電偶，套管內填充不透明流體；利用熱電偶4測量對應位置的溫度，記錄溫度隨時間的變化；等到熱電偶測量溫度穩定后，從套管下部間隔的向氣體通道內通入氣泡，采用過程中熱電偶測得溫度，記錄溫度隨時間的變化；在相鄰的軸向高度分別獲得壁面平均溫度，取差值得到對應的空泡份額。能夠準確得到冷卻劑通道不同位置的空泡份額，進而得到氣泡進入堆芯的分布行為。

技術領域

本發明屬于堆芯測量技術，具體涉及一種鉛鉍堆氣泡堆芯分布實驗的空泡份額測量方法及裝置。

背景技術

鉛鉍反應堆在發生蒸汽發生器傳熱管斷裂事故的情況下，從二回路進入一回路的氣泡可能被夾帶進入堆芯，威脅反應堆安全運行。需要采用實驗的方法對氣泡進入堆芯棒束通道的分布行為進行研究，進而可以達到準確評估氣泡對堆芯傳熱的影響。

鉛鉍屬于不透明的液態金屬，是不透明流體的一種，無法采用傳統的激光射線法對氣泡分布行為進行測量。

進行氣泡分布行為的測量，就是需要測量一定區域內的空泡份額，再通過空泡份額隨時間的變化，確定不透明流體環境下氣泡在堆芯分布行為。

發明內容

本發明的目的是提供一種鉛鉍堆氣泡堆芯分布實驗的空泡份額測量方法及裝置，能夠準確得到冷卻劑通道不同位置的空泡份額，進而得到氣泡進入堆芯的分布行為。

本發明的技術方案如下：

一種鉛鉍堆氣泡堆芯分布實驗的空泡份額測量裝置，包括截面為N邊形的套筒、固定與套筒內的若干電加熱棒，以及用于從下端向套筒內通氣的通氣管；

所述的電加熱棒包括位于中心的與套筒同軸布置的中心處的電加熱棒，以及周向均勻布置在中心處的電加熱棒外圍的其他電加熱棒；

所有相鄰三個電加熱棒的截面圓心位于等邊三角形的角上，即所有電加熱棒在套筒截面方向上以等邊三角形式排列；

所有其他電加熱棒的截面圓心順次連線，形成N邊形，其與套筒的截面形狀對應邊平行；

所述的電加熱棒外壁上設有若干個熱電偶；

所有其他電加熱棒與套筒內壁之間留有距離；

相鄰電加熱棒之間在截面方向留有距離；

所述的套管內填充不透明流體。

熱電偶安裝在電加熱棒的外壁上，在同一截面位置上，中心電加熱棒的外壁上均勻周向布置個，其他電加熱棒朝向中心內側的外壁上布置2個；以同樣的布置方式，沿著軸向每間隔10-15公分的截面位置布置這樣一組熱電偶。

所述的電加熱棒為7根，中心電加熱棒位于中心，其與套筒同軸布置，即其截面圓心位于套筒軸線方向；除了中心電加熱棒之外，另外設有6根其他電加熱棒，其截面圓心順次連線，形成六邊形；所述的套筒截面為六邊形。

在同一截面上，中心電加熱棒的外壁上均勻周向布置6個熱電偶；其他電加熱棒朝向中心內側的外壁上布置2個熱電偶；同一截面上，所有電加熱棒共布置18個；以同樣的布置方式，沿著軸向每間隔十公分布置這樣一組18個熱電偶。

所述的不透明流體為液態鉛鉍。

所述的套筒內部的上端和下端分別固定設有上固定格架和下固定格架，所述的上固定格架和下固定格架形狀結構相同，其板面加工與電加熱棒位置對應的安裝孔。

所有的其他電加熱棒與套筒內壁之間的距離小于或等于電加熱棒截面圓半徑。

所有的相鄰電加熱棒之間在截面方向留有的距離小于或等于電加熱棒截面圓半徑。