[发明专利]阻力调节机构及其构成的反应堆闭式燃料组件水力学模拟装置

说明书

本发明公开了阻力调节机构阻力调节机构包括阻力调节孔和阻力调节螺钉，阻力调节孔同轴心线设于流体的流通管道上，阻力调节孔的直径φD1≤流通管道的直径φD7；流通管道侧壁上设有螺纹孔，阻力调节螺钉的一端螺纹配合贯穿螺纹孔后伸入流通管道内；阻力调节机构用于反应堆闭式燃料组件水力学模拟阻力系数调节。本发明公开了一种反应堆闭式燃料组件水力学模拟装置包括依次连通的下管座、文丘里流量计和上管座，上管座上设有上述阻力调节机构和电导电极。本发明专利的目的是建立一套完备的闭式燃料组件模拟体结构，设计的燃料组件模拟体可有效模拟原型燃料组件流动状态，为获得准确的整体水力模拟试验结果奠定基础。

技术领域

本发明涉及反应堆水力模拟试验技术领域，具体涉及阻力调节机构及其构成的反应堆闭式燃料组件水力学模拟装置。

背景技术

反应堆整体水力模拟试验属于水力学试验，试验内容包含以下三部分：反应堆压力容器内各部分阻力试验；堆芯入口流量分配试验和下腔室交混试验。试验结果旨在验证堆芯流量分配均匀程度及结构设计的合理性和可靠性，为反应堆热工水力、结构优化设计和安全分析提供数据输入。

为了真实模拟原型反应堆流动特性，需要设计满足水力学相似准则的试验模型。原型燃料组件结构复杂，且无法布置测量仪表，所以需要设计燃料组件模拟体用于试验。闭式燃料组件在活性段外围四周结构封闭，流动介质在闭式燃料组件间没有横向流动交混。燃料组件模拟体设计要求包括：燃料组件模拟体自模后的阻力系数与原型燃料组件一致；燃料组件模拟体需布置流量计用于流量测量；燃料组件模拟体需布置电导电极用于溶液浓度测量。因此在模拟体设计时必须考虑阻力调节结构，对批量燃料组件模拟体进行标定试验时利用阻力调节结构将所有模拟体阻力校准一致。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：由于批量制造的燃料组件模拟装置存在制造公差，导致模拟装置阻力系数存在差异，本发明提供了解决上述问题的阻力调节机构及其构成的反应堆闭式燃料组件水力学模拟装置，在模拟装置上设计阻力调节机构，对批量燃料组件模拟装置进行标定试验时利用阻力调节机构将所有模拟装置阻力校准一致。

本发明通过下述技术方案实现：

阻力调节机构，包括阻力调节孔和阻力调节螺钉，所述阻力调节孔同轴心线设于流体的流通管道上，阻力调节孔的直径φD1≤流通管道的直径φD7；所述流通管道侧壁上设有螺纹孔，所述阻力调节螺钉的一端螺纹配合贯穿螺纹孔后伸入流通管道内；所述阻力调节机构用于反应堆闭式燃料组件水力学模拟阻力系数调节。

进一步地，所述螺纹孔沿轴向由内向外依次包括螺纹段和密封段，所述阻力调节螺钉沿轴向依次包括螺纹杆段和密封杆段；所述螺纹段用于与阻力调节螺钉的螺纹杆段适配；所述密封段内壁与阻力调节螺钉的密封杆段密封连接，具体可采用生胶带等常规手段密封。

进一步地，所述流通管道上的侧壁上对称设有两个螺纹孔，两个螺纹孔的轴线方向重合，优选两个螺纹孔的轴线方向与流通管道的直径方向三者重合。

进一步地，所述阻力调节孔的直径φD1、阻力调节螺钉的直径φD3与阻力调节螺钉伸入流通管道内的长度L1大小关系满足：L1＝0时，反应堆闭式燃料组件水力学模拟体总阻力为原型反应堆燃料组件总阻力的80％～90％。

进一步地，所述阻力调节孔的直径φD1、阻力调节螺钉的直径φD3与阻力调节螺钉伸入流通管道内的长度L1大小关系满足：L1为流通管道的半径大小时，反应堆闭式燃料组件水力学模拟体总阻力为原型反应堆燃料组件总阻力的110％～130％。

包含上述阻力调节机构的反应堆闭式燃料组件水力学模拟装置，包括依次连通的下管座、文丘里流量计和上管座，流体依次流经下管座、文丘里流量计和上管座；所述上管座上设有阻力调节机构和电导电极。

进一步地，所述阻力调节孔与上管座为同轴心线设置的一体化成型结构，且阻力调节孔位于上管座的轴向中部位置；螺纹孔设于阻力调节孔对应的上管座的侧壁上。