本发明专利技术涉及流场可视化试验测量技术领域，具体涉及一种反应堆流场可视化试验用辅助测速装置。可视化试验用辅助测速装置，包括：环形滑轨，能够等间距设于圆柱形被测试验模型的径向外周；滑环，同轴设置于所述环形滑轨上，且能够绕试验模型轴线转动；安装座，设置于所述滑环上，用于安装CCD相机；驱动组件，与所述滑环传动连接，用于控制所述滑环绕试验模型轴线转动或锁止，以通过环形滑轨式驱动组件对CCD相机进行精确定位和定量移动，由CCD相机拍摄流场内部被片光源照亮区域的速度场，能够获得对应区域的速度分布、流线、涡分布等流场特征。可视化试验模型，于所述透明容器侧壁安装有上述的反应堆流场可视化试验用辅助测速装置。的反应堆流场可视化试验用辅助测速装置。的反应堆流场可视化试验用辅助测速装置。
【技术实现步骤摘要】
一种反应堆流场可视化试验用辅助测速装置及试验模型
[0001]本专利技术涉及流场可视化试验测量
，具体涉及一种反应堆流场可视化试验用辅助测速装置及试验模型。
技术介绍
[0002]压水型反应堆工作时，冷却剂从反应堆压力容器入口进入反应堆后，主流的运动路径一般为环形下降腔、下腔室、堆芯区、上腔室，最后从容器出口流出。其中，上腔室流场外边界为圆柱面，内部构件复杂，冷却剂进入上腔室后，由垂直流动变为横向流动。为了研究冷却剂的流动特性，获得部分截面上的流场速度分布信息，需采用粒子图像测速系统对试验模型内的流速进行测量。
技术实现思路
[0003]本专利技术提供了一种反应堆流场可视化试验用辅助测速装置及试验模型，通过环形滑轨式驱动组件对粒子图像测速系统的CCD相机进行精确定位和定量移动，由CCD相机拍摄流场内部被片光源照亮区域的速度场，进而获得对应区域的速度分布、流线、涡分布等流场特征。
[0004]本专利技术通过下述技术方案实现：
[0005]第一方面，本专利技术提供了一种反应堆流场可视化试验用辅助测速装置，包括：环形滑轨，能够等间距设于圆柱形被测试验模型的径向外周；滑环，同轴设置于所述环形滑轨上，且能够绕试验模型轴线转动；安装座，设置于所述滑环上，用于安装CCD相机；驱动组件，与所述滑环传动连接，用于控制所述滑环绕试验模型轴线转动或锁止。
[0006]本专利技术提供的反应堆流场可视化试验用辅助测速装置，在使用时，将环形滑轨同轴设置在圆柱形被测试验模型的径向外周，使得环形滑轨各处与圆柱形被测试验模型对于外周的间距相等，并将CCD相机安装在安装座上，然后通过驱动组件将CCD相机移动至需要拍照的区域，并由驱动组件驱动或锁止，以使得CCD相机停在环形滑轨上相应的位置。
[0007]由于，安装座安装在滑环上，滑环安装在环形滑轨上，且滑环能够绕试验模型轴向转动，能够为CCD相机提供可靠的支撑，确保其移动的稳定性和定位的准确性，从而使CCD相机能够在试验容器外侧自由移动并精准定位，进而消除大型曲面模型上开设可视窗口对内部流场反映不全面的局限，扩大可测量范围。
[0008]综上，本专利技术通过驱动组件对CCD相机进行精确定位和定量移动，由CCD相机拍摄流场内部被片光源照亮区域的速度场，进而获得对应区域的速度分布、流线、涡分布等流场特征。
[0009]在一可选的实施例中，所述驱动组件包括驱动机构和锁紧机构，所述驱动机构与所述滑环传动连接，所述锁紧机构用于锁止所述滑环，以通过驱动机构驱动安装座在环形滑轨上移动，并通过锁紧机构将安装座锁止在设定位置。
[0010]在一可选的实施例中，所述滑环沿自身周向均有传动齿，所述驱动机构包括驱动
杆，所述驱动杆设置有与所述传动齿啮合的驱动齿，以确保驱动机构驱动滑环移动的同步性，便于控制滑环的旋转角度，进而精确地控制CCD相机在测试验模型外周的位置。
[0011]在一可选的实施例中，所述驱动杆为蜗杆。相应的，滑环近似为蜗轮，以通过蜗轮蜗杆机构传动，不仅能够起到一定的减速作用，并且能够利用单向传动的原理保护驱动组件。
[0012]在一可选的实施例中，所述驱动组件还包括分度机构，所述分度机构用于监测所述驱动杆旋转的角度，以便于获得CCD相机在被测试验模型的径向外周的精确位置，实现自动化控制。
[0013]在一可选的实施例中，还包括配套使用的光学补偿件，所述光学补偿件材质为透明材料；所述光学补偿件长度方向的两侧分设有弧形凹槽和观测平板，所述弧形凹槽用于贴合试验模型的侧壁。
[0014]经专利技术人研究发现，测量介质在穿过空气、透明模型、冷却剂三种不同介质时，会发生反射与折射，使被测目标产生畸变。
[0015]而本专利技术提供了配套使用的透明光学补偿件，使用时，将光学补偿件的弧形凹槽槽底贴合在试验容器的侧壁，使得光学补偿件的平面侧正对CCD相机，从而使得CCD相机透过光学补偿件的平面侧进行拍摄，可始终保证光线与补偿块外平面垂直，解决了反应堆试验模型侧壁为曲面导致拍摄图像畸变的问题，提高了粒子图像测速系统测量曲面内部流场的准确性。
[0016]在一可选的实施例中，所述光学补偿件为中空的腔体零件，所述光学补偿件充满与试验模型内相同的冷却剂，以避免因此光学补偿件与试验模型内冷却剂对光线折射率的不同，而影响测量结果。
[0017]在一可选的实施例中，所述光学补偿件长度方向的两端面和宽度方向的两侧面均为平面，以避免从光学补偿件各侧入射的光线影响测量结果。
[0018]第二方面，本专利技术提供了一种反应堆流场可视化试验模型，包括柱形的透明容器，于所述透明容器侧壁安装有上述的反应堆流场可视化试验用辅助测速装置，且所述环形滑轨与所述透明容器同轴设置。
[0019]本专利技术提供的反应堆流场可视化试验模型，在柱形的透明容器侧壁安装有上述的反应堆流场可视化试验用辅助测速装置，以通过驱动组件对CCD相机进行精确定位和定量移动，由CCD相机拍摄流场内部被片光源照亮区域的速度场，进而获得对应区域的速度分布、流线、涡分布等流场特征。
[0020]在一可选的实施例中，所述环形滑轨通过固定支架与所述透明容器相连，以便于将辅助测速装置固定在试验模型上。
[0021]本专利技术具有如下的优点和有益效果：
[0022]1、本专利技术提供的反应堆流场可视化试验用辅助测速装置，安装座安装在滑环上，滑环安装在环形滑轨上，且滑环能够绕试验模型轴向转动，能够为粒子图像测速系统的CCD相机提供可靠的支撑，确保其移动的稳定性和定位的准确性，从而使CCD相机能够在试验容器外侧自由移动并精准定位，进而消除大型曲面模型上开设可视窗口对内部流场反映不全面的局限，扩大可测量范围，进而获得对应区域的速度分布、流线、涡分布等流场特征。
[0023]2、本专利技术提供的反应堆流场可视化试验用辅助测速装置，适配有光学补偿件，能
够对激光光路经过的不同介质因折射率不同引起的图像畸变进行光学补偿，提高运用激光测速设备对曲面容器内部流场测量时的准确度。
[0024]3、本专利技术提供的反应堆流场可视化试验模型，在柱形的透明容器侧壁安装有上述的反应堆流场可视化试验用辅助测速装置，以通过驱动组件对CCD相机进行精确定位和定量移动，由CCD相机拍摄流场内部被片光源照亮区域的速度场，进而获得对应区域的速度分布、流线、涡分布等流场特征。
附图说明
[0025]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，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。
[0026]在附图中：
[0027]图1为本专利技术实施例反应堆流场可视化试验用辅助测速试验装置及试验模型的结构示意图；
[0028]图2为本专利技术实施例光学补偿件的主视结构示意图；
[0029]图3为图2的A
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种反应堆流场可视化试验用辅助测速装置，其特征在于，包括：环形滑轨(10)，能够等间距设于圆柱形被测试验模型的径向外周；滑环，同轴设置于所述环形滑轨(10)上，且能够绕试验模型轴线转动；安装座(20)，设置于所述滑环上，用于安装粒子图像测速系统的CCD相机；驱动组件(30)，与所述滑环传动连接，用于控制所述滑环绕试验模型轴线转动或锁止。2.根据权利要求1所述的反应堆流场可视化试验用辅助测速装置，其特征在于，所述驱动组件(30)包括驱动机构和锁紧机构，所述驱动机构与所述滑环传动连接，所述锁紧机构用于锁止所述滑环。3.根据权利要求2所述的反应堆流场可视化试验用辅助测速装置，其特征在于，所述滑环沿自身周向均有传动齿，所述驱动机构包括驱动杆，所述驱动杆设置有与所述传动齿啮合的驱动齿。4.根据权利要求3所述的反应堆流场可视化试验用辅助测速装置，其特征在于，所述驱动杆为蜗杆。5.根据权利要求3所述的反应堆流场可视化试验用辅助测速装置，其特征在于，所述驱动组件(30)还包括分度机构，所述分度机构用于监测所述驱动杆旋转的角度。6.根据权...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵玲，李华奇，张嘉琪，王盛，幸奠川，杨祖毛，胡俊，
申请(专利权)人：中国核动力研究设计院，
类型：发明
国别省市：
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