[發明專利]一種研究運動工況下管流及儀表響應特性的實驗裝置

有效

• 申請號: 202110999474.1
• 申請日: 2021-08-29
• 公開（公告）號: CN113686538B
• 公開（公告）日: 2023-08-01
• 發明（設計）人: 譚思超;張彪;魏天一;王庶光;李堂鈺;李東陽;喬守旭
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工程大學
• 主分類號: G01M10/00
• 分類號: G01M10/00;G01D18/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明的目的在于提供一種研究運動工況下管流及儀表響應特性的實驗裝置。包括循環管路系統、固定臺架系統、測量系統，循環管路系統包括進口段直管、強迫循環泵、進口段軟管、上升段直管、縱向段直管、橫向段直管、下降段直管、高位公共引壓管、低位公共引壓管、出口段軟管、出口段直管、給水管路及連接件，進口段直管依次連接進口段軟管、上升段直管、縱向段直管、橫向段直管、下降段直管、出口段軟管、出口段直管、給水管路及連接件，固定臺架系統包括連接底板、管路固定架、慣導連接架，管路固定架位于橫向段直管下方。本發明結構簡單，適用于多種海洋條件運動平臺，可實現對海洋條件多種運動工況下管路內流動特性如差壓、流量的測量及研究。

技術領域

本發明屬于船用反應堆熱工水力實驗研究技術領域，具體涉及一種研究運動工況下管流及儀表響應特性的實驗裝置。

背景技術

管路系統是常規陸基反應堆中較為常見的系統，大量出現在各個回路中，管路中的各個參數如流量、壓降等可用常規儀表儀器采集。壓力測量是一種常見的信號測量方式。如流動阻力及局部阻力等產生的壓降主要采用差壓變送器進行測量。流量測量通常采用孔板流量計，其原理是流體通過孔板產生速度及靜壓變化，通過速度差可以計算出流經孔板的流量及速度。以上差壓、流量測量實際上均為壓力和壓差測量。壓力測量廣泛使用的測量裝置是差壓變送器，其工作原理是將壓力或壓差信號轉化為電信號，在一定范圍內壓力或壓差信號與電信號呈線性關系，通過標定即可獲得測量壓差值。以上儀表一般應用于穩態、非運動條件下的測量，對傳統的陸基反應堆是適應的。

不同于陸基反應堆，船用反應堆及海底反應堆通常會受到風、浪、涌等運行的影響。海洋條件運動會引起核動力裝置做橫搖等運動，這些運動改變了熱工水力系統與大地坐標的相對位置，對熱工水力系統引入了附加加速度。非慣性坐標系中，質量、能量守恒方程與慣性系的相同，但原始的動量方程不成立，需要引入慣性力。海洋條件下慣性加速度的引入包括平移加速度、向心加速度、切向加速度、科氏加速度。所以在海洋條件下的研究需要新的理論公式支撐，才能進行正確合理的理論分析。

在測量過程中，管路內流體流動特性會因為所受附加慣性力而改變，且儀表和測點之間通常由充滿介質的導壓管連接，當處于運動條件時，導壓管內的導壓介質受附加加速度的影響會引起一定的壓力，引入一定的測量誤差。另外，儀表內的壓力轉換部件，對瞬態變化也存在一定的響應時間，測量結果可能會滯后于實際變化發生時間。因此傳統上適用于陸上靜止狀態下的差壓、流量測量方法可能已不滿足于海洋條件下的測量需求，需要對海洋條件運動工況下管流及儀表響應特性進行研究。

發明內容

本發明的目的是為了提供一種研究運動工況下管流及儀表響應特性的實驗裝置。

本發明的目的通過如下技術方案來實現：本發明包括循環管路系統和固定臺架系統，循環管路系統包括進口段直管1-1、強迫循環泵1-2、進口段軟管1-3、上升段直管1-4、彎頭1-5、活接頭1-6、縱向段直管1-7、橫向段直管1-8、下降段直管1-9、高位公共引壓管1-10、低位公共引壓管1-11、出口段軟管1-12、出口段直管1-13、給水管路及連接件1-14、加壓水箱1-15、進口段閥門1-16、出口段閥門1-17、自然循環加熱器1-18，進口段直管1-1依次連接進口段軟管1-3、上升段直管1-4、縱向段直管1-7、橫向段直管1-8、下降段直管1-9、出口段軟管1-12、出口段直管1-13、給水管路及連接件1-14，上述所有直管、軟管和給水管路及連接件1-14之間均通過彎頭1-5和活接頭1-6連接，強迫循環泵1-2設置在進口段軟管1-3上，進口段閥門1-16設置在進口段軟管1-3與上升段直管1-4連接的一端，自然循環加熱器1-18設置在上升段直管1-4上，高位公共引壓管1-10和低位公共引壓管1-11設置在下降段直管1-9上，出口段閥門1-17設置在出口段軟管1-12上，加壓水箱1-15設置在給水管路及連接件1-14上，固定臺架系統包括連接底板2-1、管路固定架2-3、慣導連接架2-4，連接底板2-1上加工有連接孔2-2，管路固定架2-3位于橫向段直管1-8下方，管路固定架2-3下方與連接孔2-2連接，管路固定架2-3與循環管路系統連接，慣導連接架2-4與管路固定架2-3下方連接。