[发明专利]一种研究乏燃料组件上管座对喷淋流量密度分布的影响的试验装置和方法

权利要求书

1.一种研究乏燃料组件上管座对喷淋流量密度分布的影响的试验装置，其特征在于，包括模拟乏燃料棒束；所述金属棒的上方和下方分别设有上管座和底座，所述上管座与所述模拟乏燃料棒束间隔设置，所述底座上设有与所述金属棒截面匹配的开孔；还包括集水槽；所述集水槽设置在所述底座的下方，且与所述开孔匹配；还包括喷淋供水管路，所述喷淋供水管路包括供水箱、过滤器、喷淋泵、调节阀和喷嘴；所述供水箱、过滤器、喷淋泵、调节阀和喷嘴依次连接；所述喷嘴朝向所述上管座设置。

2.如权利要求1所述的研究乏燃料组件上管座对喷淋流量密度分布的影响的试验装置，其特征在于，还包括透明围护，所述透明围护围绕所述模拟乏燃料棒束设置，所述上管座固定在所述透明围护上。

3.如权利要求2所述的研究乏燃料组件上管座对喷淋流量密度分布的影响的试验装置，其特征在于，还包括滑轨；所述滑轨设置在所述集水槽的下方。

4.如权利要求3所述的研究乏燃料组件上管座对喷淋流量密度分布的影响的试验装置，其特征在于，还包括支撑结构，所述支撑结构设置在所述模拟乏燃料棒束的周围，将一储水箱支撑于所述模拟乏燃料棒束的上方；所述储水箱的箱壁为透明围护；所述上管座设置在所述储水箱内。

5.如权利要求4所述的研究乏燃料组件上管座对喷淋流量密度分布的影响的试验装置，其特征在于，所述储水箱的底部设有排水口。

6.如权利要求1所述的研究乏燃料组件上管座对喷淋流量密度分布的影响的试验装置，其特征在于，所述模拟乏燃料棒束的金属棒个数为17×17根。

7.如权利要求1所述的研究乏燃料组件上管座对喷淋流量密度分布的影响的试验装置，其特征在于，所述集水槽的个数为17×17个。

8.一种研究乏燃料组件上管座对喷淋流量密度分布的影响的试验方法，

(1)首先在喷嘴正下方特定高度上安装固定上管座及其围护结构，调整调节阀的开度，确保集水槽内干燥无积水；

(2)启动喷淋供水管路并计时，持续稳定喷淋5分钟后停泵；

(3)通过滑轨移出集水槽，采用标尺测量每个集水槽内的喷淋水高度；

(4)将17×17棒束的截面划分为13×13个5×5截面，按照步骤(3)的测量结果计算每个5×5截面的流量密度，并选取其最小值q_min((m³/h)/m²)；

(5)移走上管座及其围护结构，重新安装固定模拟燃料棒束和集水槽，使得棒束顶部与步骤(1)中上管座的上平面高度保持一致；

(6)保持步骤(1)中的调节阀的开度不变，重复步骤(2)、(3)；

(7)根据集水槽横截面积计算出喷淋水总体积，并结合17×17棒束的横截面积计算出平均流量密度q_avg((m³/h)/m²)；

(8)获得有上管座和无上管座时乏燃料组件截面上保守的流量密度分布系数C＝q_min/q_avg。