[发明专利]一种钠冷快堆卷吸现象堆外可视化实验系统及实验方法

权利要求书

1.一种钠冷快堆卷吸现象堆外可视化实验系统，其特征在于：包括卷吸实验装置(1)、水箱(4)、给水泵(9)、引水泵(6)、流量计(10)和若干阀门及连接管道；

所述卷吸实验装置(1)包括两侧视窗(19)，固定两侧视窗(19)的前后框型筋板(11)，两侧视窗(19)和前后框型筋板(11)构成中空容器，中空容器内设有一圆管(12)，所述圆管(12)在预设位置处由出口窗口(18)分成上下两段，分别固定在中空容器的顶部及底部；

所述中空容器一端底部侧面设有水平进口段(17)，另一端底部设有排水口(14)；所述水平进口段(17)由充分发展段(17-2)及外端的连接法兰(17-1)组成；

所述圆管(12)下方连接出口管路(15)；所述圆管(12)与排水口(14)间设有竖直挡板(13)；所述圆管(12)与水平进口段(17)之间设有可拆卸的导向板(16)；

所述排水口(14)通过排水管路(2)连接至水箱(4)；所述出口管路(15)分两路，一路通过引水泵(6)连接回水管路(5)，另一路连接回水旁路(3)；所述回水管路(5)及回水旁路(3)均连至水箱(4)；所述水箱(4)下部设有给水管路(7)，给水管路(7)连接给水泵(9)和卷吸实验装置的水平进口段(17)；所述引水泵(6)前和给水泵(9)后均设有流量计(10)；所述给水泵(9)前设有温度计(8)；所述排水管路(2)、回水旁路(3)、回水管路(5)和给水管路(7)上均设置有阀门。

2.根据权利要求1所述的一种钠冷快堆卷吸现象堆外可视化实验系统，其特征在于：所述中空容器外侧设有两对支撑架(20)。

3.根据权利要求1所述的一种钠冷快堆卷吸现象堆外可视化实验系统，其特征在于：所述视窗(19)采用钢化玻璃材质；所述圆管(12)采用丙烯酸塑料材质；系统其余部分均采用不锈钢材质。

4.根据权利要求1所述的一种钠冷快堆卷吸现象堆外可视化实验系统，其特征在于：所述实验装置(1)为矩形中空容器。

5.权利要求1至4任一项所述的一种钠冷快堆卷吸现象堆外可视化实验系统的实验方法，其特征在于：分别调节给水泵(9)和引水泵(6)，使卷吸实验装置(1)内水位高于出口窗口(18)后维持大流量，此时从水平进口段(17)进入卷吸实验装置(1)的水冲击在圆管(12)上并向上卷起，随后回落卷吸气体，整个过程模拟了快堆内可能发生的液体回落式卷吸现象；

在圆管(12)与水平进口段(17)之间增加可拆卸的导向板(16)，模拟不同入射角度下的液体回落式卷吸现象；

分别调节给水泵(9)和引水泵(6)，使卷吸实验装置(1)内水位远高于出口窗口(18)后维持大流量，此时卷吸实验装置(1)内液面在引水泵(6)的抽吸作用向出口窗口(18)倾斜，甚至发生气体直接被吸进出口窗口(18)的现象，此时即模拟了钠冷快堆内可能发生的排水式卷吸现象；

调节给水泵(9)和排水管路(2)的阀门使卷吸实验装置(1)内水位高于进口段(17)，当自由液面附近有平行流速时会产生剪切表面波，某些情况下会夹带气泡，此时模拟了钠冷快堆内可能发生的剪切式卷吸。