[发明专利]临界热流密度增强试验装置

说明书

本申请公开了一种临界热流密度增强试验装置，该临界热流密度增强试验装置包括：隔离筒，隔离筒的第一端具有用于安装试验体的安装位和用于敞开试验体的第一端面的下敞口，隔离筒的第二端敞开且具有连接法兰；转接法兰，转接法兰与连接法兰相连；加热体，加热体安装于隔离筒内，且加热体的第一端面用于与试验体的第二端面贴合，加热体具有沿轴向的加热孔；加热器，加热器安装于加热孔；压装法兰，压装法兰压装在加热体的第二端面上，且通过螺纹连接件与隔离筒的第一端可拆卸地相连。本申请的临界热流密度试验装置为分体式结构设计，可实现试验体的方便、快速拆装更换，并且可以重复使用加热体，可以极大地降低试验成本，并提高试验效率。

技术领域

本申请属于热工水力技术领域，具体而言，涉及一种临界热流密度增强试验装置。

背景技术

作为缓解事故后果的关键措施的一种，熔融物压力容器内滞留(IVR)技术近年来在核工业界获得了实际应用。反应堆压力容器外部冷却(ERVC)是实现IVR的重要方案。当压力容器下封头的热流密度小于压力容器外表面对应位置的临界热流密度(CHF)时，就可以保证压力容器外表面的冷却，维持其完整性。因此CHF决定了ERVC冷却能力限值。CHF值越大，压力容器的安全裕量就越大，IVR-ERVC措施的可行性就越高。IVR-ERVC策略在中小功率反应堆上有足够的安全裕量，但是大功率反应堆上压力容器下封头内部的热流密度不断提高，为进一步提高IVR有效性，需提高CHF限值。

为此，国内外广泛开展了临界热流密度增强试验研究，考虑了大量的CHF影响因素，其中部分试验揭示了冷却剂水化学特性、特殊表面结构、多孔亲水介质及纳米材料等表面涂层能显著提高CHF。然而，在表面特性相关的临界热流密度增强试验中，所使用的试验装置结构复杂，加热体与试验块为一个整体，对不同试验块开展试验时，需更换整个试验本体，试验成本高。这在一定程度上限制了试验的次数，难以进行深入全面的研究。

发明内容

本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。

本申请提出一种临界热流密度增强试验装置，包括：隔离筒，所述隔离筒的第一端具有用于安装试验体的安装位和用于敞开试验体的第一端面的下敞口，所述安装位设有隔热密封垫，所述隔离筒的第二端敞开且具有连接法兰；转接法兰，所述转接法兰与所述连接法兰相连，且用于连接金属软管；加热体，所述加热体安装于所述隔离筒内，且所述加热体的第一端面用于与所述试验体的第二端面贴合，所述加热体具有沿轴向的加热孔；加热器，所述加热器安装于所述加热孔；压装法兰，所述压装法兰压装在所述加热体的第二端面上，且通过螺纹连接件与所述隔离筒的第一端可拆卸地相连。

本申请的临界热流密度试验装置为分体式结构设计，可实现试验体的方便、快速拆装更换，并且可以重复使用加热体，可以极大地降低试验成本，并提高试验效率。

本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

本申请的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本申请实施例的临界热流密度增强试验装置的结构示意图；

图2是图1中A处的局部放大图；

图3是本申请实施例的加热体的纵向剖视图；

图4是本申请实施例的加热体的端面视图；

图5是本申请实施例的压装法兰的端面视图；

图6是本申请实施例的压装法兰的纵向剖视图；

图7是本申请实施例的支撑法兰的端面视图；

图8是本申请实施例的支撑法兰的纵向剖视图；

图9是本申请实施例的试验体的纵向剖视图；