一种释热结构、释热单元、内热源模拟装置及方法制造方法及图纸

为解决现有技术中存在的颗粒床内热源模拟中局部单元内的体积释热不均匀的技术问题，本发明专利技术实施例提供一种释热结构、释热单元、内热源模拟装置及方法，包括：第一加热棒，设于虚拟正方体的第一面的第一边上；第二加热棒，设于虚拟正方体的第二面的第二边上；以及第三加热棒，设于虚拟正方体的第三面的第三边上；所述第三面设于第一面和第二面之间，并分别与第一面和第二面垂直；第三边的两端分别垂直第二面和第三面；第一边、第二边和第三边互不共面；第一加热棒、第二加热棒和第三加热棒均用于插入颗粒床作为内热源。本发明专利技术实施例过释热结构实现了采用加热棒对颗粒床的释热各向同性，从而使颗粒床的体积释热在宏观上展现出较高的均匀性。均匀性。均匀性。

【技术实现步骤摘要】
一种释热结构、释热单元、内热源模拟装置及方法


[0001]本专利技术涉及一种释热结构、释热单元、内热源模拟装置及方法。

技术介绍

[0002]多孔介质中固相形成的孔隙具有弯曲、无定向和随机性的特点，流体质点在其中不停的混合和分离，使得其中的流动传热极其复杂，如果孔隙中的流体存在相变时，其两相流动传热过程将更为复杂。由于多孔介质内的流动与传热机理尚不完善，这个方向的研究一直持续不断，特别在反应堆热工水力领域，球形燃料堆的流动换热、严重事故下熔融物碎片床堆积冷却等方向的研究中需要探索含内热源多孔介质中的流动传热特性。
[0003]如何让细碎颗粒堆积成的多孔介质自行发热一直是实验研究中的主要难题，目前很多相关的实验研究中，由球形颗粒堆积成的球床采用电磁感应加热使每个钢制小球的表面均匀发热，由不规则形状颗粒堆积的碎片床采用内插电加热棒的方式。
[0004]感应加热方式能够满足碎片颗粒自发热的特点，但多孔介质区域内的不同位置的球发热功率不均匀，且使用范围也仅限于球形颗粒床。内插电加热源的方式几乎成为不规则颗粒床内热源模拟的唯一方式，可以通过均匀布置电加热棒的方式来实现，但目前的技术多以同一方向相同间隔布置电加热棒的方式实现；且电加热棒的直径较粗，间隔较远，这种模拟方式下，较粗的电加热棒直径对于局部的孔隙结构改变较大，较远的布置间隔使得局部单元内的体积释热不均匀。

技术实现思路

[0005]为解决现有技术中存在的颗粒床内热源模拟中局部单元内的体积释热不均匀的技术问题，本专利技术实施例提供一种释热结构、释热单元、内热源模拟装置及方法。
[0006]本专利技术实施例通过下述技术方案实现：
[0007]第一方面，本专利技术实施例提供一种释热结构，包括：
[0008]第一加热棒，设于虚拟正方体的第一面的第一边上；
[0009]第二加热棒，设于虚拟正方体的第二面的第二边上；以及
[0010]第三加热棒，设于虚拟正方体的第三面的第三边上；
[0011]所述第三面设于第一面和第二面之间，并分别与第一面和第二面垂直；
[0012]第三边的两端分别垂直第二面和第三面；第一边、第二边和第三边互不共面；
[0013]第一加热棒、第二加热棒和第三加热棒均用于插入颗粒床作为内热源。
[0014]进一步的，所述颗粒床为不规则颗粒床。
[0015]进一步的，第一加热棒、第二加热棒和第三加热棒的长度均与虚拟正方体的边长相同。
[0016]进一步的，第一加热棒、第二加热棒和第三加热棒的线功率密度相同。
[0017]进一步的，第一加热棒、第二加热棒和第三加热棒之间的间隔距离小于或等于颗粒床的颗粒平均粒径的10倍。
[0018]进一步的，第一加热棒、第二加热棒和第三加热棒的断面宽度小于颗粒床的颗粒的平均粒径。
[0019]第二方面，本专利技术实施例提供一种释热单元，包括：由8个所述释热结构构成的释热单元；释热单元包括：
[0020]四个边加热棒，分别设于虚拟正方体上下两个相对面的左右相对的两条边；
[0021]中心加热棒，设于虚拟正方体的中心线上；以及
[0022]两个面加热棒，分别设于虚拟正方体前后两个相对面，分别过所述前后两个相对面的每个面的中心后与上下两个相对面平行；
[0023]或者释热单元包括：
[0024]六个加热棒，分别设于虚拟正方体的每个面上，每个面上的加热棒过所述每个面的中心后与所述每个面的其中一对相对边平行；
[0025]任意相对面上的两个加热棒相互平行，任意相邻面上的两个加热棒相互垂直。
[0026]第三方面，本专利技术实施例提供一种高均匀度多孔介质内热源模拟装置，包括：内热源，用于插入颗粒床作为内热源，包括若干个所述释热结构或所述释热单元。
[0027]第四方面，本专利技术实施例提供一种高均匀度多孔介质内热源模拟方法，包括：
[0028]在颗粒床内插入若干个加热棒以使颗粒床内均匀设置若干个所述释热结构。
[0029]进一步的，所述方法还包括：
[0030]根据颗粒床颗粒的平均粒径大小确定每个加热棒线功率密度、粗细和各个加热棒之间的间隔距离。
[0031]本专利技术实施例与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
[0032]本专利技术实施例的一种释热结构、释热单元、内热源模拟装置及方法，通过释热结构实现了采用加热棒对颗粒床的释热各向同性，从而使颗粒床的体积释热在宏观上展现出较高的均匀性，解决了现有技术中存在的颗粒床内热源模拟中局部单元内的体积释热不均匀的技术问题。
附图说明
[0033]为了更清楚地说明本专利技术示例性实施方式的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0034]图1为释热结构示意图。
[0035]图2为一个释热单元的结构示意图。
[0036]图3为另一个释热单元的结构示意图。
[0037]图4为释热单元中的释热结构示意图。
[0038]图5圆筒形颗粒床内电加热棒布置内部结构示意图。
[0039]图6为圆筒形颗粒床内电加热棒布置俯视结构示意图。
[0040]附图中标记及对应的零部件名称：
[0041]1‑
X向布置的电加热棒；2
‑
Y向布置的电加热棒；3
‑
Z向布置的电加热棒；4
‑
第一面加热棒，5
‑
中心加热棒，6
‑
第二面加热棒，7
‑
边加热棒，8
‑
过中心加热棒，9
‑
释热结构，10
‑
第
一加热棒，11
‑
第二加热棒，12
‑
第三加热棒，13
‑
第一释热格，14
‑
第二释热格，15
‑
第三释热格，16
‑
第四释热格。
具体实施方式
[0042]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本专利技术作进一步的详细说明，本专利技术的示意性实施方式及其说明仅用于解释本专利技术，并不作为对本专利技术的限定。
[0043]在以下描述中，为了提供对本专利技术的透彻理解阐述了大量特定细节。然而，对于本领域普通技术人员显而易见的是：不必采用这些特定细节来实行本专利技术。在其他实施例中，为了避免混淆本专利技术，未具体描述公知的结构、电路、材料或方法。
[0044]在整个说明书中，对“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”或“示例”的提及意味着：结合该实施例或示例描述的特定特征、结构或特性被包含在本专利技术至少一个实施例中。因此，在整个说明书的各个地方出现的短语“一个实施例”、“实施例”、“一个示本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种释热结构，其特征在于，包括：第一加热棒，设于虚拟正方体的第一面的第一边上；第二加热棒，设于虚拟正方体的第二面的第二边上；以及第三加热棒，设于虚拟正方体的第三面的第三边上；所述第三面设于第一面和第二面之间，并分别与第一面和第二面垂直；第三边的两端分别垂直第二面和第三面；第一边、第二边和第三边互不共面；第一加热棒、第二加热棒和第三加热棒均用于插入颗粒床作为内热源。2.如权利要求1所述释热结构，其特征在于，所述颗粒床为不规则颗粒床。3.如权利要求2所述释热结构，其特征在于，第一加热棒、第二加热棒和第三加热棒的长度均与虚拟正方体的边长相同。4.如权利要求3所述释热结构，其特征在于，第一加热棒、第二加热棒和第三加热棒的线功率密度相同。5.如权利要求1
‑
4任意一项所述释热结构，其特征在于，第一加热棒、第二加热棒和第三加热棒之间的间隔距离小于或等于颗粒床的颗粒平均粒径的10倍。6.如权利要求5所述释热结构，其特征在于，第一加热棒、第二加热棒和第三加热棒的断面宽度小于颗粒床的颗粒的平均粒径。7.一种释热单元，其特征在于，包括：由8个权利要求1
‑
...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨生兴，宫厚军，黎阳，胡钰文，昝元峰，杨祖毛，
申请(专利权)人：中国核动力研究设计院，
类型：发明
国别省市：