一种研究铅基反应堆棒束通道内熔融物迁徙行为的实验装置制造方法及图纸

一种研究铅基反应堆棒束通道内熔融物迁徙行为的实验装置，该装置中的七根棒按按正三角形排列，位于中心的燃料棒由不锈钢包壳和钨铼加热棒组成，周围六根棒为不加热的不锈钢棒，七根棒置于铅铋合金冷却剂通道内；通过中心钨铼棒进行电加热，模拟燃料棒衰变热，以将不锈钢包壳加热熔化。通过合理布置的耐高温钨铼热电偶测量各棒、熔融物及铅铋冷却剂的温度瞬态参数，通过高速摄像仪和透视装置记录不锈钢包壳熔融物迁徙至铅铋冷却剂池液面后的动态扩展过程；对实验结束后组件内不锈钢熔融物的分布和形态进行研究，以分析燃料元件熔化过程及熔融物在棒束通道内的流动扩展行为；本发明专利技术为铅基反应堆严重事故堆芯熔化过程中熔融物在棒束通道的迁徙及再定位提供重要的实验装置。

【技术实现步骤摘要】
一种研究铅基反应堆棒束通道内熔融物迁徙行为的实验装置
本专利技术涉及铅基反应堆严重事故过程中熔融物在棒束通道间迁徙与再定位特性研究
，具体涉及一种研究铅基反应堆棒束通道内熔融物迁徙行为的实验装置。
技术介绍
作为第四代核能系统，铅基反应堆的安全性和可靠性，特别是在严重事故下的响应能力受到了广泛关注；铅基反应堆虽然具有较高安全性，但其在无保护瞬态超功率或无保护欠冷等始发事件触发下，堆芯仍有可能发生大面积燃料元件失效熔化的严重事故，且在燃料元件失效后，燃料颗粒在堆内迁徙过程中，理论上存在燃料积聚导致反应堆重返临界的可能性，由此导致的严重后果是反应堆功率骤增，最终可能导致堆芯解体事故的发生，引起放射性物质大规模释放；堆芯材料熔化，熔融物迁徙、凝固和重定位现象对于铅基反应堆的再临界风险起着至关重要的作用,其机理研究一直是铅基反应堆研究的热点和难点之一；由于铅基材料冷却剂沸点高于包壳的熔点，铅基反应堆堆芯材料熔化、迁徙及再凝固过程与压水堆和钠冷快堆严重事故下的相关过程明显不同；国际上虽然做了大量堆芯材料迁徙及再凝固方面的实验，但公开的、完整的实验数据十分稀少。铅基反应堆发生严重事故时堆芯本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种研究铅基反应堆棒束通道内熔融物迁徙行为的实验装置，其特征在于：基于铅基反应堆燃料元件排列形式、不锈钢包壳及铅铋冷却剂真实材料设计的一种研究铅基反应堆棒束熔融物迁徙与再定位特性的实验装置，包括实验装置主体(1)、电力系统(2)、测量系统(3)和铅铋合金冷却剂系统(4)；所述的实验装置主体(1)包括开有视窗的不锈钢保护筒(102)，置于不锈钢保护筒(102)内的耐高温陶瓷实验管(101)，置于耐高温陶瓷实验管(101)内的实验棒束(103)，耐高温陶瓷实验管(101)内空腔为冷却剂通道，盛装冷却剂；所述的实验装置主体(1)中实验棒束(103)包括七根燃料棒，中心燃料棒(103‑1)位于最中...

【技术特征摘要】
1.一种研究铅基反应堆棒束通道内熔融物迁徙行为的实验装置，其特征在于：基于铅基反应堆燃料元件排列形式、不锈钢包壳及铅铋冷却剂真实材料设计的一种研究铅基反应堆棒束熔融物迁徙与再定位特性的实验装置，包括实验装置主体(1)、电力系统(2)、测量系统(3)和铅铋合金冷却剂系统(4)；所述的实验装置主体(1)包括开有视窗的不锈钢保护筒(102)，置于不锈钢保护筒(102)内的耐高温陶瓷实验管(101)，置于耐高温陶瓷实验管(101)内的实验棒束(103)，耐高温陶瓷实验管(101)内空腔为冷却剂通道，盛装冷却剂；所述的实验装置主体(1)中实验棒束(103)包括七根燃料棒，中心燃料棒(103-1)位于最中心位置，由加热棒和包覆在加热棒外部的不锈钢包壳组成，其余六根燃料棒均匀布置于外圈，材料全为不锈钢；加热棒上下端采用电极夹持并与外部电气系统相连；所述的电力系统(2)为实验棒束(103)中的中心棒(103-1)以及测量系统(3)提供电力；所述的测量系统(3)包括温度测量系统(301)和高速摄像仪(302)，温度测量系统(301)用于监测中心燃料棒(103-1)的不锈钢包壳外壁面温度和监测冷却剂通道内冷却剂的温度，高速摄像仪(302)置于不锈钢保护筒(102)的视窗位置外。2.根据权利要求1所述的一种研究铅基反应堆棒束通道内熔融物迁徙行为的实验装置，其特征在于：所述的测量系统(3)中的温度测量系统(301)包括九个热电偶，其中四个热电偶分别位于中心燃料棒(103-1)的不锈钢包壳外同一竖直线上分别为50mm、150mm、250mm和...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈荣华，李勇霖，田文喜，苏光辉，秋穗正，余红星，罗琦，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61