燃料组件水力学模拟体制造技术

本实用新型专利技术公开一种燃料组件水力学模拟体，包括管体、中心杆、阻流盘、横流通道、流体测量装置、流体调直装置及阻力调节片；管体呈中空结构且两端分别形成流体入口、流体出口；中心杆套设于管体的中空结构内并与管体相固定；多个阻流盘分别可拆卸地连接于中心杆上并与原型中的格架位置相对应；多个不同尺寸的横流通道分别贯穿地开设于管体的侧壁；流体测量装置、流体调直装置依次设于管体内并位于中心杆与流体入口之间，流体调直装置具有一呈中空结构并向流体入口方向延伸的中心轴，流体测量装的信号线经中心轴的中空结构引出流体入口外，阻力调节片套设于中心轴上并位于流体入口处。该模拟体的结构简单可靠、阻力调节和仪表更换方便。

Fuel assembly hydraulics simulation

The utility model discloses a fuel assembly hydraulic simulation body, including adjusting tube body, center pole, choke plate, flow channel, fluid measuring device, a straightening device and fluid resistance; pipe body is a hollow structure with the two ends respectively form a fluid entrance and a fluid outlet; the center rod is sheathed on the pipe body of the hollow structure and the pipe body is fixed; a choke plate detachably connected to the center pole and the prototype and in frame corresponding to the position of the side wall respectively; a plurality of different size respectively through open channel flow in the tube; between the fluid measuring device, fluid straightening device are arranged on the pipe body and located in the center of rod and fluid fluid entrance, straightening device has a hollow central shaft structure and extending toward the direction of fluid entrance, the signal line installed by measuring the fluid center axis of the hollow structure leads to fluid entrance The resistance adjusting sheet is sheathed on the central shaft and is positioned at the entrance of the fluid. The analogue structure is simple and reliable, and the resistance adjustment and instrument replacement are convenient.

【技术实现步骤摘要】
燃料组件水力学模拟体
本技术涉及核反应堆试验研究领域，尤其涉及一种燃料组件水力学模拟体。
技术介绍
为获得新堆型的设计和安全分析必要数据，需开展缩比的整体水力学实验，研究反应堆堆芯入口燃料组件间的流量分配特性、反应堆压降特性、下腔室交混特性等。目前，常见的燃料组件水力学模拟体主要有以下几种：一、Yankee电站建立的燃料组件水力学模拟体，其采用集总参数方法参照原型简化设计模拟体，在元件盒壁的8个标高上分别开孔，每个标高开两个1/8英寸的孔以模拟横流，可保证模型与原型的轴向压降相等、横流/主流流量比相等。二、San-Onofre电站建立的燃料组件水力学模拟体，是采用1:7的中空方形盒，用装在流道中的一系列金属网和孔板模拟轴向流动阻力，并在盒侧壁上开孔模拟横向流动，组件入口处用孔板测量流量。三、秦山一期的燃料组件水力学模拟体，则是采用外方内圆管内装孔板的结构，用孔板模拟燃料组件轴向阻力，并采用将总阻力系数降低3％的方式考虑横流的影响。四、秦山二期设计的燃料组件水力学模拟体，模拟体结构分为带突起的2×2棒束段、装有测量仪表的下管座段和具有阻力调节结构的上管座段三部分，保证模拟体总阻力特性与原型相同，横向等效流动阻力系数与原型相等，且局部阻力分配合理。五、中广核ACPR1000+燃料组件水力学模拟体，采用1:5比例进行了结构设计，其结构与燃料组件相似，由入口段、中间段、出口段三部分组成，分别对应燃料组件的下管座、棒束段、上管座，同时在管壁上开不同尺寸的侧孔，以模拟原型横向流动；保证模拟体与原型的轴向压降系数相等、等效横流阻力系数相等。上述各种模拟体中，Yankee电站模拟体不能真实反映原型中燃料组件可能存在四个方向的横向流动，而秦山一期模拟体不模拟横向流动，因此这两种方式都不能严格模拟横流对堆芯压降、流量分配的影响。而San-Onofre电站模拟体采用孔板流量计测量其内通过的流量，而孔板流量计出于压差测量的需求，必然存在引压管连接、密封和布置的问题，从而增加试验难度。秦山二期使用4根带突起棒的开式栅格形式模拟轴向流动阻力，结构较复杂，不能灵活调整模型的轴向分段阻力系数，实用性相对较差。中广核ACPR1000+模拟体的测量仪表线从模拟体顶部引出，如果出现更换测量仪表的情况，则需整个拆除模拟体的上部堆内构件，现场拆装工作量大。因此，有必要提供一种结构简单可靠、阻力调节和仪表更换方便的燃料组件水力学模拟体，以解决上述现有技术的不足。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种结构简单可靠、阻力调节和仪表更换方便的燃料组件水力学模拟体。为实现上述目的，本技术的技术方案为：提供一种燃料组件水力学模拟体，其包括管体、中心杆、阻流盘、横流通道、流体测量装置、流体调直装置及阻力调节片；其中，管体呈中空结构，管体的两端分别形成流体入口、流体出口；中心杆套设于所述管体的中空结构内并与所述管体相固定；多个阻流盘分别可拆卸地连接于所述中心杆上，所述阻流盘的位置与燃料组件原型中的格架的位置相对应；多个不同尺寸的横流通道分别贯穿地开设于所述管体的侧壁；流体测量装置设于所述管体的中空结构内并位于所述中心杆与所述流体入口之间，且所述流体测量装置具有信号线；流体调直装置设于所述管体的中空结构内并位于所述流体测量装置与所述流体入口之间，且所述流体调直装置具有一呈中空结构的中心轴，所述中心轴向所述流体入口方向延伸，所述信号线经所述中心轴的中空结构引出所述流体入口外；阻力调节片套设于所述中心轴上并位于所述流体入口处。较佳地，不同尺寸的所述横流通道沿流体的流动方向开设于所述管体的侧壁。较佳地，所述管体呈外方内圆结构。较佳地，所述管体包括相连接的入口段及长段，所述入口段的下端形成所述流体入口，所述长段的上端形成所述流体出口，且所述流体入口、所述流体出口的形状与燃料组件原型的形状相同。较佳地，所述入口段、所述长段通过止口插接。较佳地，所述中心杆套设于所述长段内并与之相固定，多个所述横流通道分别开设于所述长段的侧壁，所述流体测量装置、所述流体调直装置、所述阻力调节片依次设于所述入口段内。较佳地，所述长段上开设有多组沟槽，用于安装密封圈。较佳地，所述流体测量装置为涡轮流量计或电导率探针。较佳地，所述中心轴与所述中心杆位于同一轴线上。较佳地，所述阻力调节片与所述中心轴之间通过第一卡箍固定。较佳地，所述流体调直装置为流场调直器或搅混结构。较佳地，所述管体内设有至少一个中间支架，所述中心杆穿设于所述中间支架并与之固定。较佳地，所述流体出口处还设有顶部支架，所述中心杆的上端插接于所述顶部支架并与之固定。较佳地，所述顶部支架通过第二卡箍压紧。与现有技术相比，由于本技术的燃料组件水力学模拟体，通过在管体上开设不同尺寸的横流通道来模拟燃料组件原型中的横流，并可通过改变横流通道的大小及更换阻流盘来调节等效的横流阻力系数，能够反映燃料组件原型的水力特性；同时，其流体调直装置具有一呈中空结构的中心轴，中心轴向流体入口方向延伸，流体测量装置的信号线经由中心轴的中空结构而从模拟体的下部引出，使仪表引线缩短，仪表更换方便，大大简化了仪表失效更换的现场拆装工作量；另外，阻力调节片套设于中心轴上并位于流体入口处，能够调节实现模拟体的入口段的阻力系数与原型相等，在保证模拟体总阻力系数与原型相等的前提下，更真实的反映模拟体的入口段的阻力对流量分配及压降测量的影响，并且调节灵活方便；再者，该水力学模拟体的结构简单可靠。附图说明图1是本技术燃料组件水力学模拟体的侧视图。图2是沿图1中A-A线的剖视图。图3是沿图1中B-B线的剖视图。图4是图1的俯视图。图5是图1的仰视图。具体实施方式现在参考附图描述本技术的实施例，附图中类似的元件标号代表类似的元件。本技术所提供的燃料组件水力学模拟体100，以1:3的缩比简化结构来模拟燃料组件原型，用于开展反应堆入口流量分配、下腔室交混及压降特性测量实验。下面首先参看图1-2所示，本技术所提供的燃料组件水力学模拟体100，其包括呈中空结构的管体110、设于管体110内的中心杆120、可拆卸地连接于中心杆120的阻流盘130及开设于管体110的侧壁上的多个不同尺寸的横流通道140。其中，管体110用于模拟燃料组件原型中的流动通道，设于中心杆120上的阻流盘130，用于模拟燃料组件原型的格架，并可通过更换阻流盘130来调节轴向阻力分布，使模拟体与燃料组件原型的轴向阻力系数分布对应一致，而横流通道140则用于模拟燃料组件原型的横流，并可通过改变横流通道140的大小来调节等效横流阻力系数。该燃料组件水力学模拟体100可保证模拟体与燃料组件原型的几何相似、轴向阻力系数相等、横向等效阻力系数相等。参看图2所示，本技术燃料组件水力学模拟体100还包括依次设于管体110内并位于中心杆120下方的流体测量装置150、流体调直装置160及阻力调节片170(详见后述)。下面结合图2-3所示，管体110呈外方内圆的中空结构，即，管体110的横截面的外部轮廓呈矩形，管体110的内部空间呈圆柱形，参看图3所示。且管体110的端分别形成连通其内部中空结构的流体入口111、流体出口112，流体入口111、流体出口112的形状分别与原型的进、出口几何本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种燃料组件水力学模拟体，其特征在于，包括：呈中空结构的管体，所述管体的两端分别形成流体入口、流体出口；中心杆，其套设于所述管体的中空结构内并与所述管体相固定；多个阻流盘，分别可拆卸地连接于所述中心杆上，所述阻流盘的位置与燃料组件原型中的格架的位置相对应；多个不同尺寸的横流通道，多个所述横流通道分别贯穿地开设于所述管体的侧壁；流体测量装置，其设于所述管体的中空结构内并位于所述中心杆与所述流体入口之间，且所述流体测量装置具有信号线；流体调直装置，其设于所述管体的中空结构内并位于所述流体测量装置与所述流体入口之间，且所述流体调直装置具有一呈中空结构的中心轴，所述中心轴向所述流体入口方向延伸，所述信号线经所述中心轴的中空结构引出所述流体入口外；阻力调节片，其套设于所述中心轴上并位于所述流体入口处。

【技术特征摘要】
1.一种燃料组件水力学模拟体，其特征在于，包括：呈中空结构的管体，所述管体的两端分别形成流体入口、流体出口；中心杆，其套设于所述管体的中空结构内并与所述管体相固定；多个阻流盘，分别可拆卸地连接于所述中心杆上，所述阻流盘的位置与燃料组件原型中的格架的位置相对应；多个不同尺寸的横流通道，多个所述横流通道分别贯穿地开设于所述管体的侧壁；流体测量装置，其设于所述管体的中空结构内并位于所述中心杆与所述流体入口之间，且所述流体测量装置具有信号线；流体调直装置，其设于所述管体的中空结构内并位于所述流体测量装置与所述流体入口之间，且所述流体调直装置具有一呈中空结构的中心轴，所述中心轴向所述流体入口方向延伸，所述信号线经所述中心轴的中空结构引出所述流体入口外；阻力调节片，其套设于所述中心轴上并位于所述流体入口处。2.如权利要求1所述的燃料组件水力学模拟体，其特征在于，不同尺寸的所述横流通道沿流体的流动方向开设于所述管体的侧壁。3.如权利要求1所述的燃料组件水力学模拟体，其特征在于，所述管体呈外方内圆结构。4.如权利要求1所述的燃料组件水力学模拟体，其特征在于，所述管体包括相连接的入口段及长段，所述入口段的下端形成所述流体入口，所述长段的上端形成所述流体出口，且所述流体入口、所述流体出口的形状与燃料组件原型的形状相同。5.如权利要求4...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢冬华，彭帆，苏前华，邢军，肖卫明，王龙，
申请(专利权)人：中广核研究院有限公司，中广核研究院有限公司龙岗分公司，中国广核集团有限公司，中国广核电力股份有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44