[实用新型]燃料组件水力学模拟体

说明书

技术领域

本实用新型涉及核反应堆试验研究领域，尤其涉及一种燃料组件水力学模拟体。

背景技术

为获得新堆型的设计和安全分析必要数据，需开展缩比的整体水力学实验，研究反应堆堆芯入口燃料组件间的流量分配特性、反应堆压降特性、下腔室交混特性等。目前，常见的燃料组件水力学模拟体主要有以下几种：

一、Yankee电站建立的燃料组件水力学模拟体，其采用集总参数方法参照原型简化设计模拟体，在元件盒壁的8个标高上分别开孔，每个标高开两个1/8英寸的孔以模拟横流，可保证模型与原型的轴向压降相等、横流/主流流量比相等。

二、San-Onofre电站建立的燃料组件水力学模拟体，是采用1:7的中空方形盒，用装在流道中的一系列金属网和孔板模拟轴向流动阻力，并在盒侧壁上开孔模拟横向流动，组件入口处用孔板测量流量。

三、秦山一期的燃料组件水力学模拟体，则是采用外方内圆管内装孔板的结构，用孔板模拟燃料组件轴向阻力，并采用将总阻力系数降低3％的方式考虑横流的影响。

四、秦山二期设计的燃料组件水力学模拟体，模拟体结构分为带突起的2×2棒束段、装有测量仪表的下管座段和具有阻力调节结构的上管座段三部分，保证模拟体总阻力特性与原型相同，横向等效流动阻力系数与原型相等，且局部阻力分配合理。

五、中广核ACPR1000+燃料组件水力学模拟体，采用1:5比例进行了结构设计，其结构与燃料组件相似，由入口段、中间段、出口段三部分组成，分别对应燃料组件的下管座、棒束段、上管座，同时在管壁上开不同尺寸的侧孔，以模拟原型横向流动；保证模拟体与原型的轴向压降系数相等、等效横流阻力系数相等。

上述各种模拟体中，Yankee电站模拟体不能真实反映原型中燃料组件可能存在四个方向的横向流动，而秦山一期模拟体不模拟横向流动，因此这两种方式都不能严格模拟横流对堆芯压降、流量分配的影响。而San-Onofre电站模拟体采用孔板流量计测量其内通过的流量，而孔板流量计出于压差测量的需求，必然存在引压管连接、密封和布置的问题，从而增加试验难度。秦山二期使用4根带突起棒的开式栅格形式模拟轴向流动阻力，结构较复杂，不能灵活调整模型的轴向分段阻力系数，实用性相对较差。中广核ACPR1000⁺模拟体的测量仪表线从模拟体顶部引出，如果出现更换测量仪表的情况，则需整个拆除模拟体的上部堆内构件，现场拆装工作量大。

因此，有必要提供一种结构简单可靠、阻力调节和仪表更换方便的燃料组件水力学模拟体，以解决上述现有技术的不足。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种结构简单可靠、阻力调节和仪表更换方便的燃料组件水力学模拟体。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案为：提供一种燃料组件水力学模拟体，其包括管体、中心杆、阻流盘、横流通道、流体测量装置、流体调直装置及阻力调节片；其中，管体呈中空结构，管体的两端分别形成流体入口、流体出口；中心杆套设于所述管体的中空结构内并与所述管体相固定；多个阻流盘分别可拆卸地连接于所述中心杆上，所述阻流盘的位置与燃料组件原型中的格架的位置相对应；多个不同尺寸的横流通道分别贯穿地开设于所述管体的侧壁；流体测量装置设于所述管体的中空结构内并位于所述中心杆与所述流体入口之间，且所述流体测量装置具有信号线；流体调直装置设于所述管体的中空结构内并位于所述流体测量装置与所述流体入口之间，且所述流体调直装置具有一呈中空结构的中心轴，所述中心轴向所述流体入口方向延伸，所述信号线经所述中心轴的中空结构引出所述流体入口外；阻力调节片套设于所述中心轴上并位于所述流体入口处。

较佳地，不同尺寸的所述横流通道沿流体的流动方向开设于所述管体的侧壁。

较佳地，所述管体呈外方内圆结构。

较佳地，所述管体包括相连接的入口段及长段，所述入口段的下端形成所述流体入口，所述长段的上端形成所述流体出口，且所述流体入口、所述流体出口的形状与燃料组件原型的形状相同。

较佳地，所述入口段、所述长段通过止口插接。

较佳地，所述中心杆套设于所述长段内并与之相固定，多个所述横流通道分别开设于所述长段的侧壁，所述流体测量装置、所述流体调直装置、所述阻力调节片依次设于所述入口段内。

较佳地，所述长段上开设有多组沟槽，用于安装密封圈。

较佳地，所述流体测量装置为涡轮流量计或电导率探针。

较佳地，所述中心轴与所述中心杆位于同一轴线上。