[实用新型]棒束通道流动测压实验装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种棒束通道流动测压实验装置，应用于棒束通道内沿程的压力损失及定位格架引起的各向异性压力分布的测量，主要涉及到流体力学、反应堆热工水力学，核安全等技术领域。

背景技术

棒束通道是非典型的流动通道，研究非典型通道内流体的压力分布可以加深对定位格架阻力机理的研究。作为压水堆燃料组件中的重要部件的定位格架，其阻力构成包括两个部分，分别是沿程摩擦阻力(摩阻)和局部形状阻力(形阻)，由于定位格架的影响，棒束通道内的摩阻和形阻增大，使通道内压降增大，压力分布呈现出各向异性，流动搅混效果也因此增强，使棒束间隙内流体产生横向流动和涡流，增强了堆芯的强化换热过程，提高了堆芯的临界热流密度值，对堆芯传热特性有着极为重要影响的，所以研究棒束通道内流场特性的同时，定位格架的研究就具有重要意义。对于棒束通道内压力场的研究主要集中在数值计算方面， Tae-Hyun CHUN(Pressure Drop Model for Spacer Grids with and without Flow Mixing Vanes)对单相工况下定位格架各阻力构件存在与否对定位格架压降计算的影响进行了数值模拟，并提出了理论计算公式，但由于定位格架复杂几何结构，计算模型仍不够完善，对于计算结果准确性仍需进一步验证。针对反应堆内棒束通道的实验研究，由于测量方法的限制主要集中在通道沿程压损的测量，K Rehme(Pressure drop correlations for fuel element spacers)和De Srordeur(Drag coefficients for fuel-element spacers)通过对棒束通道的压降测量得到不同形式定位格架的压力损失计算关联式。传统测压实验装置压，通常只能凭借测量通道沿程压降来分析通道内的阻力特性，而对各个子通道的压力分布的无扰动测量比较困难。因此需要一种实验装置既克服数值模拟结果准确性的不足，也能够优化传统测压装置只能对棒束通道沿程压降测量现状。因此有必要设计一种用于模拟棒束通道测压实验装置，实现对棒束流道内压力分布与压降方便、廉价、精准的测量。

发明内容

本实用新型的目的是为了提供一种棒束通道流动测压实验装置，结构简单，价格低廉，数据采集准确方便，研究工况范围广。

本实用新型的目的是这样实现的：

包括蓄水箱、测压本体、通过管路与蓄水箱依次连接的离心泵、调节阀、温度计，测压本体的下端设置有进水口且通过管路与温度计连接，温度计与测压本体之间的管路上还设置有压力表和流量计，测压本体上端设置有出口且出口通过管路与蓄水箱连通，所述测压本体包括棒束通道筒体、设置在棒束通道筒体内的由不锈钢棒束组成的棒束通道，棒束通道的下端通过定位法兰与棒束通道筒体连接、上端通过密封法兰组与棒束通道筒体连接，且棒束通道的上端不锈钢棒束穿过密封法兰组置于棒束通道筒体外，且不锈钢棒束上端通过联轴器与安装在旋转台支架上的高精度旋转盘连接，所述棒束通道筒体上设置有一上一下布置的两个本体压力口，棒束通道的每个不锈钢棒束上均设置有引压口，且每个不锈钢棒束的下端设置有密封胶塞、上端设置有快速转接头，引压口与快速转接头之间、两个本体压力口之间分别设置有压差变送器。

本实用新型还包括这样一些结构特征：

1.不锈钢棒束与棒束通道筒体之间还设置有定位格架。

2.所述棒束通道筒体下端的内部还设置有保证流量分配均匀的蜂窝板。

3.所述密封法兰组上均匀设置有与棒束通道配合的圆孔，圆孔上设置有O型环槽，O型环槽中设置有氟胶环。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：1)本实用新型的装置测压采用在不锈钢棒束上设置引压孔，可以无扰动准确地测量棒束周围的压力场，能够直观方便的对棒束通道流动特性进行研究；(2)本实用新型的本体上端通过密封法兰组压紧氟胶环的结构，实现了不锈钢棒束与实验本体灵活密封，同时又保证了棒束顺利地移动与旋转；(3)本实用新型从实验本体伸出不锈钢棒束与快速转接头连接，保证差压变送器的引压管可以灵活地与任意一根棒束相连，实现了一个差压变送器可以灵活方便地对任意棒束周围压力场分布的测量；(4) 实验棒束可通过高精度旋转台进行旋转，角度误差小，测量准确；(5)结构简单，价格低廉，易加工。

附图说明

图1是本实用新型的棒束通道测压本体结构示意图；

图2是本实用新型的测压装置回路示意图；

图3A是本实用新型的密封法兰组示意图，图3B是本实用新型的定位法兰的结构示意图。