[發明專利]流體混合測試裝置及測試方法

在審

• 申請號: 202210089775.5
• 申請日: 2022-01-25
• 公開（公告）號: CN114420326A
• 公開（公告）日: 2022-04-29
• 發明（設計）人: 周幗彥;劉尊權;熊雪瑤;周唯彤;涂善東;軒福貞
• 申請（專利權）人: 華東理工大學
• 主分類號: G21C17/022
• 分類號: G21C17/022;G21C17/112
• 代理公司: 上海翼勝專利商標事務所(普通合伙) 31218
• 代理人: 翟羽

本發明提供一種流體混合測試裝置及測試方法，所述裝置包括第一流體系統，用于提供第一流體、控制所述第一流體的預設參數并對混合后的流體進行回收；第二流體系統，用于提供第二流體、控制所述第二流體的預設參數并對混合后的流體進行回收；混合系統，分別與所述第一流體系統和所述第二流體系統連接，用于提供所述第一流體和所述第二流體的預設混合方式和混合空間；測試系統，與所述混合系統連接，用于對所述混合空間內的流體和放置于所述混合空間內的固體部件的溫度數據進行采集和處理；其中，所述第一流體的溫度與所述第二流體的溫度不同。本發明能客觀有效地分析不同溫度的流體混合時的溫度波動特性及其對固體部件的影響。

技術領域

本發明涉及液體混合測試技術領域，尤其涉及一種流體混合測試裝置及測試方法。

背景技術

核反應堆通過原子核裂變過程產生的大量熱能加熱水(或其他介質)變成蒸汽推動汽輪機發電而運行。作為關鍵核心部件的堆芯，由安置在具有一定柵格的堆芯格架中的燃料組件和控制棒組件組成。由于堆芯組件結構的特殊性，分布在控制棒組件外圍的燃料組件數量較多、遠近不同，導致冷卻劑在堆芯出口的溫度有所差異。冷熱流體以射流和羽流等形式相互混合，造成該區域流體溫度反復變化，即發生熱振蕩。流體溫度波動通過熱傳導和熱對流作用于固體結構表面，從而引起結構的溫度波動，最終導致結構的應力波動。由于反應堆的結構特點，這種冷熱流體導致的溫度波動難以避免。在溫度波動區域，固體部件受流體影響產生交變熱應力，長期運行過程中存在熱疲勞的風險，甚至引發裂紋貫穿，最終導致泄漏事故。

因此，本發明提供一種流體混合測試裝置，對于分析流體熱振蕩的作用機理，研究流體熱振蕩對固體部件的可靠性影響，對提高核電裝備的可靠性，合理設計和安全運行核電裝備具有重要意義。

發明內容

本發明提供一種流體混合測試裝置及測試方法，用以研究流體熱振蕩的作用機理及其對固體部件的可靠性影響，以避免應用時導致部件熱疲勞的問題。

第一方面，本發明提供一種流體混合測試裝置，所述裝置包括：

第一流體系統，用于提供第一流體、控制所述第一流體的預設參數并對混合后的流體進行回收；

第二流體系統，用于提供第二流體、控制所述第二流體的預設參數并對混合后的流體進行回收；

混合系統，分別與所述第一流體系統和所述第二流體系統連接，用于提供所述第一流體和所述第二流體的預設混合方式和混合空間；

測試系統，與所述混合系統連接，用于對所述混合空間內的流體和放置于所述混合空間內的固體部件的溫度數據進行采集和處理；

其中，所述第一流體的溫度與所述第二流體的溫度不同。

在本發明的一實施例中，所述第一流體系統包括：

第一進液閥，用于控制流體的流入；

第一電加熱恒溫水箱，與所述第一進液閥連接，用于控制所述流體的溫度參數以得到所述第一流體；

第一閥門，與所述第一電加熱恒溫水箱連接，用于控制所述第一流體從所述第一電加熱恒溫水箱流出；

第一增壓泵，與所述第一閥門連接，用于提高所述第一流體的流速；

第一流量計，與所述第一增壓泵連接，用于計算所述第一流體的流速參數；

第二閥門，其一端與所述第一流量計連接，另一端與所述混合系統連接，用于控制所述第一流體流入所述混合系統的速度；

第一儲液箱，與所述混合系統連接，用于存儲從所述混合系統流出的液體；

第一排液閥，其一端與所述第一儲液箱連接，另一端與所述第一電加熱恒溫水箱連接，用于控制所述第一儲液箱的液體流出；