一种毫欧级薄壁电阻管及其设计方法技术

本发明专利技术涉及一种毫欧级薄壁电阻管及其设计方法，该方法包括：根据电加热装置输入电源特性和设计要求，采用有限元法进行热工分析计算，确定薄壁电阻管的长度、外径、壁厚，并确定薄壁电阻管对整个装置的电阻占比及室温电阻值范围；确定薄壁电阻管的材料；采用在薄壁电阻管上开电阻槽的方法提高电阻管阻值；按照设计好的薄壁电阻管建模，采用有限元法进行工况模拟分析，并结合已有电阻管实物及试验数据进行阻值和结构稳定性验证。本发明专利技术的技术方案合理高效，设计过程主要依靠计算机模拟分析和验证，有效降低设计成本，缩短设计周期，提高设计准确性。

【技术实现步骤摘要】
一种毫欧级薄壁电阻管及其设计方法
本专利技术属于反应堆工程
，具体涉及一种用于反应堆元件堆外发电试验的毫欧级薄壁电阻管及其设计方法。
技术介绍
在反应堆设计过程中，堆外试验阶段考虑安全、高效和经济等因素，采用电加热装置代替核燃料加热开展发电性能测试。要求电加热装置满足模拟核燃料加热的温度及其分布要求，同时满足高温下长时间服役的结构稳定性要求。其中，薄壁电阻管是电加热装置的核心部件，薄壁电阻管要求如下：(1)能够在1500-2200℃温度范围内长时间连续运行且保持结构稳定性；(2)尺寸为外径13-15mm，壁厚0.3-0.5mm，长250-350mm，室温电阻值≥5mΩ；(3)垂直安装运行状态下，轴向具有高温蠕变变形补偿能力，同时保证径向不发生弯曲变形。在尺寸受到严格约束，同时要求高温长时间稳定运行的条件下，对电阻管设计提出了很高要求。该电阻管的设计一直是国际研究热点和难点，俄罗斯最先在此领域取得一定突破。国内目前仍然停留在向国外采购成品，或者模仿制造的阶段，没有自主设计能力。
技术实现思路
本专利技术的目的在于本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种毫欧级薄壁电阻管，其特征在于，采用能够长时间稳定工作在1500℃-2200℃的金属或合金材料，其长度、外径、壁厚根据设计要求由有限元法进行热工分析计算得到，在薄壁电阻管上开有若干个电阻槽以提高电阻管阻值，电阻槽沿管壁的周向延伸，在薄壁电阻管的同一径向截面管壁上开槽数大于等于2个，单槽长度小于1/2电阻管周长。/n

【技术特征摘要】
1.一种毫欧级薄壁电阻管，其特征在于，采用能够长时间稳定工作在1500℃-2200℃的金属或合金材料，其长度、外径、壁厚根据设计要求由有限元法进行热工分析计算得到，在薄壁电阻管上开有若干个电阻槽以提高电阻管阻值，电阻槽沿管壁的周向延伸，在薄壁电阻管的同一径向截面管壁上开槽数大于等于2个，单槽长度小于1/2电阻管周长。


2.如权利要求1所述的毫欧级薄壁电阻管，其特征在于，薄壁电阻管的同一径向截面管壁上开设的电阻槽沿薄壁电阻管周向均匀分布。


3.如权利要求1所述的毫欧级薄壁电阻管，其特征在于，电阻槽的宽度为0.1-1mm。


4.如权利要求1所述的毫欧级薄壁电阻管，其特征在于，薄壁电阻管的两端设有用于和加热器装置组装的预留段，相邻的两个开设电阻槽的径向截面之间的连接段长度大于等于1mm。


5.如权利要求1所述的毫欧级薄壁电阻管，其特征在于，薄壁电阻管的长度为250-350mm，外径为13-15mm，壁厚为0.3-0.5mm。


6.一种权利要求1-5中任意一项所述毫欧级薄壁电阻管的设计方法，包括：
(1)根据电加热装置输入电源特性和设计要求，采用有限元法进行热工分析计算，确定薄壁电阻管的长度、外径、壁厚，...

【专利技术属性】
技术研发人员：张国栋，郑剑平，王卫军，钟武烨，王振东，雷华桢，
申请(专利权)人：中国原子能科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11