一种自然循环系统低频流动失稳的实验装置及控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种自然循环系统低频流动失稳的实验装置及控制方法，其可以综合研究过冷度、入口阻力、可压缩容积、可视化段空泡份额等热工水力参数，实现了自然循环系统在低频流量脉动下的参数耦合特性、流动失稳控制策略、诱发机理的研究。该实验装置包括：顺次连接并形成封闭自然循环回路的电加热实验通道本体、可视化上升段、冷却系统、第一质量流量计、旁通阀、预热器、入口阻力调节阀；还包括可视化测量系统，可压缩容积控制系统，旁通阀上并联布置强迫循环管路；实验通道本体通过程控直流电源供电，实验通道本体的进、出口通过引压管与第一差压变送器相连，入口阻力调节阀前、后通过引压管与第二差压变送器相连。引压管与第二差压变送器相连。引压管与第二差压变送器相连。

【技术实现步骤摘要】
一种自然循环系统低频流动失稳的实验装置及控制方法


[0001]本专利技术属于热工水力
，具体涉及一种自然循环系统低频流动失稳的实验装置及控制方法。

技术介绍

[0002]自然循环技术无需外部驱动力，依靠流体密度差、重位差形成的驱动压头实现热量的输运，被广泛应用于核电、化工、船舶、太阳能等领域。特别是在核能领域，其应用如我国“华龙一号”、“玲珑一号”等成熟技术，又如熔盐堆、高温气冷堆等第四代反应堆热工系统。一方面自然循环作为一种重要的非能动安全技术，能够有效提高核电厂热工系统固有安全性。另一方面，自然循环系统取消了能动泵，使系统噪声水平显著降低，有利于提高水面舰船、潜艇的隐蔽性。然而，自然循环系统的流动失稳现象严重制约了其在热工水力领域的应用。尤其是以压降震荡流动不稳定性和间歇喷泉不稳定性为代表的低频高振幅流动失稳问题，不但会造成传热恶化，还会引起控制系统失效，亟需结合实验开展深入研究。
[0003]目前，诸多学者对自然循环流动不稳定性开展了实验研究，但针对低频高振幅的流动失稳问题的研究较少。如公开号为CN115083634A的中国本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自然循环系统低频流动失稳的实验装置，其特征在于：包括实验通道本体(100)、可视化测量系统、冷却系统、第一质量流量计(105)、旁通阀(107)、预热器(109)、入口阻力调节阀(111)、可压缩容积控制系统(300)；所述的可视化测量系统包括可视化上升管段(103)和高速摄影仪(112)；所述冷却系统包括冷却器(104)；所述实验通道本体(100)、可视化上升段(103)、冷却系统、第一质量流量计(105)、旁通阀(107)、预热器(109)、入口阻力调节阀(111)依次顺序连接形成封闭自然循环回路；所述高速摄影仪用于采集可视化上升段(103)内的空泡份额图像数据；所述可压缩容积控制系统(300)连接在可视化上升段(103)与冷却器(104)之间的管路，或者，入口阻力调节阀(111)与实验通道本体(100)之间的管路；所述旁通阀(107)上并联布置强迫循环管路，所述强迫循环管路包括主循环泵(106)及强迫循环隔离阀(108)；所述实验通道本体(100)通过程控直流电源(102)供电，实验通道本体(100)的进、出口通过引压管与第一差压变送器(101)相连，入口阻力调节阀(111)前、后通过引压管与第二差压变送器(110)相连。2.根据权利要求1所述的自然循环系统低频流动失稳的实验装置，其特征在于：所述冷却器(104)采用管壳式换热器；所述冷却器(104)二次侧设置有空冷塔(201)、换热水池(202)、冷却水循环泵(203)及冷却回路开关阀(204)；所述冷却器(104)的几何中心高于所述实验通道本体(100)的几何中心；冷却器(104)壳侧的循环水出口与空冷塔(201)相连，循环水被冷却后进入换热水池(202)，由冷却水循环泵(203)将循环水抽出后经冷却回路开关阀(204)流回冷却器(104)壳侧。3.根据权利要求2所述的自然循环系统低频流动失稳的实验装置，其特征在于：所述电加热实验通道本体(100)包括实验通道(10)，实验通道(10)为一管体；实验通道(10)外侧设置热电偶(11)和铜电极(12)，铜电极(12)用于实现加热，热电偶(11)用于测量壁面温度，电加热实验通道本体(100)外侧设有保温层。4.根据权利要求3所述的自然循环系统低频流动失稳的实验装置，其特征在于：所述电加热实验通道本体(100)外侧的保温层为硅酸铝纤维绳和保温棉。5.根据权利要求4所...

【专利技术属性】
技术研发人员：王强，许玉婷，王赫，杨洲，
申请(专利权)人：燕山大学，
类型：发明
国别省市：