一种靶件水力特性试验方法技术

本发明专利技术涉及靶件堆外验证试验技术领域，具体公开了一种靶件水力特性试验方法，包括以下步骤：步骤1：试验准备，试验靶件在横截面上认为其是N

【技术实现步骤摘要】
一种靶件水力特性试验方法


[0001]本专利技术属于靶件堆外验证试验
，具体涉及一种靶件水力特性试验方法。

技术介绍

[0002]在生产靶件的辐照过程中，需要一定能谱的中子用于得到最好的辐照效果生产最多的同位素产物。同位素的辐照生产一般选择在研究堆的水冷孔道中进行，由于水冷同位素孔道一般在研究堆建造时就已经设计，对于特定的同位素生产靶件，孔道的大小不一定正好合适。因此靶件的设计会根据热工水力及物理、结构的迭代确定最终的流道尺寸。
[0003]为了确保靶件入堆辐照的安全及可靠，需对靶件的设计进行必要的堆外验证试验。通过堆外模拟靶件水力试验，得到靶件的水力特性参数，以验证靶件结构设计，同时为靶件结构设计的确定和设计改进提供必要的技术支持。
[0004]目前，适用于(包括但不限于靶件以及元件等)各类多层结构的水力特性试验暂未出现通用的测量方法。若通过在多层结构上分别安装流量计等方式测量其流量分配，在被测物体体积较大且流道间隙较大时，其方法可以实现，但是会在一定程度上影响流道的形状，导致测量不够准确；在被测物体体积小时，其方法由于测量空间的限制，对每条流道分别安装流量计的方法难以实现。
[0005]因此亟需提出一种靶件的堆外验证试验方案，为靶件堆外水力验证试验的实施提供技术指导。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种靶件水力特性试验方法，能够准确测量出多层流道的流量分配。
[0007]本专利技术的技术方案如下：
[0008]一种靶件水力特性试验方法，包括以下步骤：
[0009]步骤1：试验准备
[0010]由靶管组成的试验靶件是试验需要测量的对象，在横截面上认为其是N
‑
1层结构的套管；
[0011]试验段是一个带法兰的管状结构，能完全包容试验靶件；
[0012]针对试验靶件与试验段的N层流道形状设计相适应的堵头；
[0013]步骤2：总压降试验
[0014]将试验段连接到水力试验回路上，并将试验靶件放入试验段中，测量并记录流动介质通过整个试验靶件总压力变化为P时，回路中的总流量Q；
[0015]步骤3：分流道流量调节试验
[0016]分别测量在其他流道被堵头堵住的情况下，N层流道在同一压降P下的流量值Q1、Q2、
……
、Q
N
；
[0017]步骤4：靶件水力特性验证
[0018]将N层流道在同一压降下的流量值Q1、Q2、
……
、Q
N
求和，与总流量Q对比其一致性，以验证N层流道试验过程是否有误；
[0019]计算Q1/Q、Q2/Q、
……
、Q
N
/Q，得到各层流量的占比，进而对比热工计算或试验结果，判断Q1/Q、Q2/Q、
……
、Q
N
/Q与靶件产热量的比值是否匹配，以指导设计改进。
[0020]步骤2具体包括以下步骤：将试验段连接到水力试验回路上，并将试验靶件放入试验段中；
[0021]在指定的试验参数下，得出流动介质通过整个试验靶件的总压力变化P，并记录此时回路中的总流量Q；
[0022]拆下试验段，卸出试验靶件。
[0023]步骤3具体包括以下步骤：采用相应堵头分别堵住试验靶件中的N
‑
1层流道，只留下需要测量的流道保持流通；
[0024]将堵好的试验靶件放入试验段中并安装至水力试验回路上，通过调节试验回路流量，使试验段的压降值达到P，记录此时通过需要测量的流道的流量Q1；
[0025]重复以上步骤，直至测得N层流道在同一压降下的流量值Q1、Q2、
……
、Q
N
。
[0026]步骤3中，或者分别测量N层流道堵塞时对应的流量值Q1’
、Q2’
、
……
、Q
N
’
；
[0027]进而在步骤4中，验证Q1’
、Q2’
、
……
、Q
N
’
之和是否为2Q，以判断N层流道试验过程是否有误；
[0028]计算(Q
‑
Q1’
)/Q、(Q
‑
Q2’
)/Q、
……
、(Q
‑
Q
N
’
)/Q，得到各层流量的占比，对比热工计算或试验结果，判断(Q
‑
Q1’
)/Q、(Q
‑
Q2’
)/Q、
……
、(Q
‑
Q
N
’
)/Q与靶件产热量的比值是否匹配，以指导设计改进。
[0029]所述的测量N层流道堵塞时对应的流量值，具体包括以下步骤：
[0030]安装堵头，用于堵塞第1层流道，其余流道保持畅通，此时将试验靶件放入试验段中进行以总压降P为目标的流量调节试验，当试验回路中的压降为P时，记下此时第1层流道堵塞时的流量Q1’
；
[0031]重复以上步骤，直至测得N层流道堵塞时在同一压降下的流量值Q1’
、Q2’
、
……
、Q
N
’
。
[0032]所述的水力试验回路是为试验靶件提供流动介质的系统，设有流量、压力、温度测量及调节仪表。
[0033]所述的水力试验回路为低温低压水力试验回路或高温高压水力试验回路。
[0034]在水力试验回路上至少设置有一套能够测量回路中流动介质的流量、压力及温度的仪表，并且能够对回路中流动介质的以上三种属性进行调节。
[0035]在所述试验段的入口端和出口端分别设有流量及压力测量装置。
[0036]所述试验段入口端的流量装置及出口端的流量装置检测数值应非常接近，可以起到相互对照的作用，试验数据处理时可采用其平均值。
[0037]本专利技术的显著效果在于：
[0038](1)本专利技术方法可以直接使用单层流道试验回路，在不更改回路结构，不增加测量仪表的情况下，能够准确有效的测量出多层流道的流量分配。
[0039](2)本专利技术方法通过N+1次测量，即可准确地测得N
‑
1层环形结构的流量分配，方法简单可行。
[0040](3)本专利技术方法只需要水力试验回路及试验段上设有测量装置，不需要在试验靶件上加装流量计，因此可以避免在测量小间隙流道时对试验靶件的流道结构产生重大影响而导致测量不准；另外在大间隙流道测量时采用本专利技术方法也能提高测量的准确性。
附图说明
[0041]图1为实施例一中的试验靶件与试验段截面示意图；
[0042]图2为实施例二中的试验靶件与试验段截面示意图。
[0043]图中：01试验段；02内靶管A；03外靶管A；04内流道A；05中间流道；06外流道A；0本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种靶件水力特性试验方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1：试验准备由靶管组成的试验靶件是试验需要测量的对象，在横截面上认为其是N
‑
1层结构的套管；试验段是一个带法兰的管状结构，能完全包容试验靶件；针对试验靶件与试验段的N层流道形状设计相适应的堵头；步骤2：总压降试验将试验段连接到水力试验回路上，并将试验靶件放入试验段中，测量并记录流动介质通过整个试验靶件总压力变化为P时，回路中的总流量Q；步骤3：分流道流量调节试验分别测量在其他流道被堵头堵住的情况下，N层流道在同一压降P下的流量值Q1、Q2、
……
、Q
N
；步骤4：靶件水力特性验证将N层流道在同一压降下的流量值Q1、Q2、
……
、Q
N
求和，与总流量Q对比其一致性，以验证N层流道试验过程是否有误；计算Q1/Q、Q2/Q、
……
、Q
N
/Q，得到各层流量的占比，进而对比热工计算或试验结果，判断Q1/Q、Q2/Q、
……
、Q
N
/Q与靶件产热量的比值是否匹配，以指导设计改进。2.如权利要求1所述的一种靶件水力特性试验方法，其特征在于：步骤2具体包括以下步骤：将试验段连接到水力试验回路上，并将试验靶件放入试验段中；在指定的试验参数下，得出流动介质通过整个试验靶件的总压力变化P，并记录此时回路中的总流量Q；拆下试验段，卸出试验靶件。3.如权利要求1所述的一种靶件水力特性试验方法，其特征在于：步骤3具体包括以下步骤：采用相应堵头分别堵住试验靶件中的N
‑
1层流道，只留下需要测量的流道保持流通；将堵好的试验靶件放入试验段中并安装至水力试验回路上，通过调节试验回路流量，使试验段的压降值达到P，记录此时通过需要测量的流道的流量Q1；重复以上步骤，直至测得N层流道在同一压降下的流量值Q1、Q2、
……
、Q
N
。4.如权利要求1所述的一种靶件水力特性试验方法，其特征在于：步骤3中，或者分别测量N层流道堵塞时对应的流量值Q1’
、Q2’
、
……
、Q
N
’
；进而在步骤4中...

【专利技术属性】
技术研发人员：张培升，邹远方，张爱民，吴孟杰，李思远，胡真，陈林林，高永光，刁均辉，
申请(专利权)人：中国原子能科学研究院，
类型：发明
国别省市：