[发明专利]一种铅铋流动凝固行为研究实验系统

权利要求书

1.一种铅铋流动凝固行为研究实验系统，其特征在于，包括凝固回路、第一冷却剂回路，

熔化罐、熔盐泵、预热器、实验管路、再加热器通过连接管路连接形成的回路为所述凝固回路；

所述实验管路包括实验段，所述实验段包括中间流道和套设在中间流道外侧的外侧流道，所述中间流道为熔盐流道，所述外侧流道为第一冷却剂流道；第一冷却剂储罐、第一冷却剂输送泵、第一冷却剂流道通过连接管路连接形成的回路为所述第一冷却剂回路；

铅铋熔盐在所述熔化罐内融化后经所述熔盐泵输送至所述预热器预热后送入所述实验管路，再经所述再加热器加热流回所述熔化罐；第一冷却剂经所述第一冷却剂流道对所述实验段的熔盐流道内的熔盐进行冷却；

凝固回路及第一冷却剂回路中各连接管路上均安装有流量计、阀门、压力传感器和热电偶；实验段内铅铋的凝固参数通过伽马射线成像系统进行探测；

还包括取样管路，经过所述预热器的管线分为并联设置的所述实验管路、取样管路，通过所述实验管路、取样管路后的管线汇合进入所述再加热器；所述取样管路两端为快拆式结构；所述取样管路的后段实验条件与所述实验管路的所述实验段实验条件相同，所述取样管路的后段中间流道为熔盐流道，外侧流道为第一冷却剂流道。

2.根据权利要求1所述的铅铋流动凝固行为研究实验系统，其特征在于，在所述实验管路的所述实验段的所述熔盐流道的管道周向上不同位置布置热电偶，布置位置至少包括管道中心、管道内径1/2处、管道内壁、管道外壁。

3.根据权利要求2所述的铅铋流动凝固行为研究实验系统，其特征在于，所述实验管路所述管道周向方向包括中心对称设置的8个热电偶，其中，2个热电偶测点分别安装在铅铋流体中心处与1/2半径处，4个热电偶测点安装在铅铋流体内壁处，2个热电偶测点安装在铅铋流体外壁处。

4.根据权利要求1所述的铅铋流动凝固行为研究实验系统，其特征在于，所述实验管路的所述实验段还包括伽马射线成像系统；所述伽马射线成像系统包括伽马源、轨道、沿所述轨道周向布置的多个探头。

5.根据权利要求1所述的铅铋流动凝固行为研究实验系统，其特征在于，实验管路、取样管路上游均设有发展段，使进入实验段的管内流体达到层流、过渡流或湍流。

6.根据权利要求1所述的铅铋流动凝固行为研究实验系统，其特征在于，所述第一冷却剂的管路设置为导热油冷却回路，包括导热油储存罐、导热油加热器、导热油泵，所述导热油储存罐内的所述导热油加热器加热后的导热油经由所述导热油泵输送至所述第一冷却剂流道冷却所述熔盐流道内的熔盐后回流至所述导热油储存罐。

7.根据权利要求6所述的铅铋流动凝固行为研究实验系统，其特征在于，所述第一冷却剂回路包括沿所述实验段轴向的多个并联设置的导热油冷却流道，分段冷却所述熔盐流道内的熔盐；所述熔盐与所述第一冷却剂逆流换热。

8.根据权利要求1所述的铅铋流动凝固行为研究实验系统，其特征在于，还包括高压氦气瓶，所述高压氦气瓶连接至所述实验段，在实验完成后，通过高压氦气将管道中残留的铅铋熔盐推回至所述熔化罐内；所述高压氦气瓶连接至所述熔化罐，给所述熔化罐上方填充保护气体，并调节熔化罐内的压力。

9.根据权利要求1所述的铅铋流动凝固行为研究实验系统，其特征在于，还包括第二冷却回路，所述第二冷却回路调节所述第一冷却剂回路的温度。