本发明专利技术公开了棒束流道子通道空泡分布测量装置及方法，装置包括：流道框；棒束组件，棒束组件设于流道框内，棒束组件包括多个棒束元件，多个棒束元件之间围成一定间隙的流道为子通道；其中，多个棒束元件中的其中一个棒束元件为移动棒，其余为固定棒；第一驱动模块，第一驱动模块用于驱动移动棒绕其自身中心轴线旋转和/或沿其自身轴线方向上下运动；空泡份额分布检测模块，空泡份额分布检测模块安装于移动棒上，空泡份额分布检测模块用于测量子通道内气液两相流中空泡份额分布；第二驱动模块，第二驱动模块用于驱动空泡份额分布检测模块沿移动棒的径向方向运动。本发明专利技术实现了对子通道内空泡份额分布的精确测量，对于反应堆安全分析具有重要意义。分析具有重要意义。分析具有重要意义。
【技术实现步骤摘要】
棒束流道子通道空泡分布测量装置及方法
[0001]本专利技术涉及核反应堆热工
，具体地，涉及棒束流道子通道空泡分布测量装置及方法。
技术介绍
[0002]在核动力系统中，燃料棒通常以棒束的形式固定在反应堆堆芯。反应堆堆芯内有可能出现气
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液两相流，空泡份额是气液两相流最基本的流动参数，其直接影响了流动传热和沸腾临界危机，因此棒束子通道内空泡份额分布的精细测量对反应堆安全分析非常重要。
[0003]探针式空泡份额传感器是目前气液两相流空泡份额测量应用最广的仪器之一，其制作简单、成本低廉、工作稳定，测量精度高，目前核能系统分析程序中的大多数两相流的模型都是基于探针式传感器的测量数据开发。
[0004]棒束结构复杂，由于棒束的遮挡效应，探针式空泡份额传感器难以采集子通道内空泡份额分布的精细数据。
技术实现思路
[0005]针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供了一种棒束流道子通道空泡分布测量装置及方法。
[0006]本专利技术第一方面提供了一种棒束流道子通道空泡分布测量装置，包括：
[0007]流道框；
[0008]棒束组件，所述棒束组件设于所述流道框内，所述棒束组件包括多个棒束元件，多个所述棒束元件之间围成一定间隙的流道为子通道；其中，多个棒束元件中的其中一个棒束元件为移动棒，其余为固定棒；
[0009]第一驱动模块，所述第一驱动模块用于驱动所述移动棒绕其自身中心轴线旋转和/或沿其自身轴线方向上下运动；
[0010]空泡份额分布检测模块，所述空泡份额分布检测模块安装于所述移动棒上，所述空泡份额分布检测模块用于测量所述子通道内气液两相流中空泡份额分布；
[0011]第二驱动模块，所述第二驱动模块用于驱动所述空泡份额分布检测模块沿所述移动棒的径向方向运动。
[0012]在本专利技术的一实施方式中，所述移动棒由其一端至另一端分别为第一金属段、绝缘段、第二金属段；
[0013]所述空泡份额分布检测模块一端位于子通道内、相对的另一端位于所述绝缘段内，所述空泡份额分布检测模块位于所述绝缘段内的一端与所述第二驱动模块连接，所述空泡份额分布检测模块位于所述绝缘段内的一端还设有信号线，所述信号线与设于所述棒束流道子通道空泡分布测量装置外的信号处理系统连接。
[0014]在本专利技术的一实施方式中，所述空泡份额分布检测模块位于所述绝缘段内的一端
外壁上设有齿条；
[0015]所述第二驱动模块包括转动安装于所述移动棒内的调节齿轮、以及用于驱动所述调节齿轮绕其自身中心轴线旋转的驱动件，所述调节齿轮与所述齿条啮合。
[0016]在本专利技术的一实施方式中，所述驱动件设于所述移动棒外，所述驱动件通过传动机构与所述调节齿轮连接。
[0017]在本专利技术的一实施方式中，所述空泡份额分布检测模块包括水平部和垂直部，所述垂直部一端与所述子通道内气液两相流接触，所述垂直部另一端与所述水平部一端连接，所述水平部另一端穿过所述绝缘段外壁位于所述绝缘段内，所述水平部的长度为L1，所述移动棒与其相邻的所述固定棒之间的间距为L2，L1小于等于倍的L2。
[0018]在本专利技术的一实施方式中，所述绝缘段侧壁开设导向孔，所述导向孔一端连接子通道空间，另一端连接所述绝缘段的内腔空间；所述水平部另一端穿过导向孔后位于所述绝缘段内
[0019]在本专利技术的一实施方式中，所述绝缘段由陶瓷材料制成。
[0020]在本专利技术的一实施方式中，多个所述棒束元件呈M行
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N列分布，其中，M和N均为大于等于2的整数。
[0021]本专利技术提供了一种的棒束流道子通道空泡分布测量方法，应用于上述的棒束流道子通道空泡分布测量装置，包括以下步骤：通过所述第一驱动模块和所述第二驱动模块驱动所述空泡份额分布检测模块在所述子通道内运动，所述空泡份额分布检测模块采集所述子通道内空泡份额分布数据。
[0022]与现有技术相比，本专利技术的实施例具有如下的有益效果：
[0023]本专利技术实施例提供的棒束流道子通道空泡分布测量装置，通过移动棒绕其自身中心轴线旋转和/或沿其自身轴线方向上下运动、以及空泡份额分布检测模块沿移动棒径向方向移动，对子通道内三维空泡份额分布的测量，实现了对子通道内空泡份额分布的精确测量，对于反应堆安全分析具有重要意义。
附图说明
[0024]通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
[0025]图1为本专利技术中棒束流道子通道空泡分布测量装置的结构示意图；
[0026]图2为本专利技术中移动棒的俯视结构示意图；
[0027]图3为本专利技术中移动棒的主视结构示意图。
[0028]各标记与部件名称对应关系如下：
[0029]流道框1、固定棒2、移动棒3、第一金属段4、绝缘段5、第二金属段6、凸起7、齿条8、调节齿轮9、传动杆10、空泡份额分布检测模块11、信号线12。
具体实施方式
[0030]下面结合具体实施例对本专利技术进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本专利技术，但不以任何形式限制本专利技术。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本专利技术
的保护范围。
[0031]实施例
[0032]参照图1
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图3所示，本实施例公开了一种棒束流道子通道空泡分布测量装置，包括：
[0033]流道框1；
[0034]棒束组件，所述棒束组件设于所述流道框1内，所述棒束组件包括多个棒束元件，多个所述棒束元件之间围成一定间隙的流道为子通道；其中，多个棒束元件中的其中一个棒束元件为移动棒3，其余为固定棒2；
[0035]第一驱动模块，所述第一驱动模块用于驱动所述移动棒3绕其自身中心轴线旋转和/或沿其自身中心轴线方向上下运动；
[0036]空泡份额分布检测模块11，所述空泡份额分布检测模块11安装于所述移动棒3上，所述空泡份额分布检测模块11用于测量所述子通道内气液两相流中空泡份额分布；
[0037]第二驱动模块，所述第二驱动模块用于驱动所述空泡份额分布检测模块11沿所述移动棒3的径向方向运动。
[0038]固定棒2为实心结构，移动棒3具有中空腔体。其中，所述移动棒3由其一端至另一端分别为第一金属段4、绝缘段5、第二金属段6，第一金属段4、绝缘段5及第二金属段6为一体成型结构。
[0039]其中，流道框1用于模拟反应堆堆芯，多个棒束元件设于流道框1脑内，多个棒束元件之间围成一定间隙的流道为子通道
[0040]本实施例中的第一驱动模块包括旋转台和支撑架，旋转台设于支撑架上，旋转台通过联轴器与移动棒3连接，带动移动棒3绕其自身中心轴线旋转，通过调节支撑架的高度调节移动棒3的轴向高度。需要注意地是，本实施例中的第一驱动模块并不局限于上述选择，本领域技术人员可以根据实际本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种棒束流道子通道空泡分布测量装置，其特征在于，包括：流道框；棒束组件，所述棒束组件设于所述流道框内，所述棒束组件包括多个棒束元件，多个所述棒束元件之间围成一定间隙的流道为子通道；其中，多个棒束元件中的其中一个棒束元件为移动棒，其余为固定棒；第一驱动模块，所述第一驱动模块用于驱动所述移动棒绕其自身中心轴线旋转和/或沿其自身轴线方向上下运动；空泡份额分布检测模块，所述空泡份额分布检测模块安装于所述移动棒上，所述空泡份额分布检测模块用于测量所述子通道内气液两相流中空泡份额分布；第二驱动模块，所述第二驱动模块用于驱动所述空泡份额分布检测模块沿所述移动棒的径向方向运动。2.根据权利要求1所述的棒束流道子通道空泡分布测量装置，其特征在于，所述移动棒由其一端至另一端分别为第一金属段、绝缘段、第二金属段；所述空泡份额分布检测模块一端位于子通道内、相对的另一端位于所述绝缘段内，所述空泡份额分布检测模块位于所述绝缘段内的一端与所述第二驱动模块连接，所述空泡份额分布检测模块位于所述绝缘段内的一端还设有信号线，所述信号线与设于所述棒束流道子通道空泡分布测量装置外的信号处理系统连接。3.根据权利要求2所述的棒束流道子通道空泡分布测量装置，其特征在于，所述所述空泡份额分布检测模块位于所述绝缘段内的一端外壁上设有齿条；所述第二驱动模块包括转动安装于所述移动棒内的调节齿轮、以及用于驱动所述调节齿轮绕其自身中心轴线旋转的驱动件，所述调节齿轮与所述齿条啮合。4.根...
【专利技术属性】
技术研发人员：张亨伟，肖瑶，顾汉洋，闫旭，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：
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