一种用于探究液态金属两相流汽泡迁移过程的实验装置及方法制造方法及图纸

技术编号:40611000 阅读:13 留言:0更新日期:2024-03-12 22:19
本发明专利技术公开了一种用于探究液态金属两相流汽泡迁移过程的实验装置及方法,该装置包括液态金属储存系统、精密水蒸汽发生器、水蒸气分布装置、液态金属循环回路、及管道阀门若干;液态金属从液态金属储存系统进入液态金属循环回路,精密水蒸汽发生器产生的水蒸汽通过水蒸汽分布装置进入液态金属循环回路,通过差压计测出两相流的平均空泡份额,水蒸汽在液态金属循环回路上方气体空间进行分离,净化后排向大气;该实验装置具体用于测量不同气相表观流速、液相表观流速下两相流的平均空泡份额;该实验装置为建立并验证适用于液态金属的两相流计算模型提供了实验数据,通过实验数据,能够更好地理解液态金属的两相流行为,推动液态金属冷却反应堆发展。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于液态金属冷却快堆中液态金属两相流动特性实验研究,具体涉及一种用于探究液态金属两相流汽泡迁移过程的实验装置及实验方法。


技术介绍

1、目前,各个发达国家已经开始研发第四代核反应堆,而利用金属冷却的快中子反应堆建设技术更是备受重视。液态金属冷却快堆是一种利用液态金属(如液态钠或液态铅)作为冷却剂的先进核能系统。相较于传统的轻水堆,液态金属冷却快堆具有更高的热导率和更好的热传递性能,能够提供更高效的热交换和更高的燃烧效率。因此,液态金属冷却快堆被广泛研究和开发,被认为是未来核能发展的重要方向之一。然而,液态金属冷却反应堆的特殊性质和运行环境使其在安全分析方面面临一些独特的挑战,随着液态金属冷却反应堆研究和设计的深入,对其安全性的评估变得越发紧迫。液态金属冷却剂反应堆安全分析包含多种工作,传热管破裂事故、燃料包壳破损事故、冷却剂泄露等事故都包含着两相流动现象。在蒸汽发生器传热管破裂事故中,液态水汽化产生的大量蒸汽泡在金属池中扩散迁移,其中大部分气泡在巨大浮力作用下上升至自由液面融入覆盖气体空间,少部分气泡随液态金属的流动有可能会被夹带进入堆芯活性区,本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种用于探究液态金属两相流汽泡迁移过程的实验装置,其特征在于:包括液态金属储存系统(1)、精密水蒸汽发生器(2)、水蒸气分布装置(3)、液态金属循环回路(4)及若干管道阀门;其中液态金属循环回路(4)为实验装置的主要装置,其上部为气液分离空间,上升段顶部开孔与废气处理系统相连,排除试验段出来的水蒸气,上升段开有测量孔,用于安装差压计(4-5),上升段底部与水蒸气分布装置(3)相连,下降段底部与液态金属储存系统(1)相连;

2.根据权利要求1所述的一种用于探究液态金属两相流汽泡迁移过程的实验装置,其特征在于:所述液态金属储存系统(1)包括第一气体储存罐(1-1)、气体缓冲罐...

【技术特征摘要】

1.一种用于探究液态金属两相流汽泡迁移过程的实验装置,其特征在于:包括液态金属储存系统(1)、精密水蒸汽发生器(2)、水蒸气分布装置(3)、液态金属循环回路(4)及若干管道阀门;其中液态金属循环回路(4)为实验装置的主要装置,其上部为气液分离空间,上升段顶部开孔与废气处理系统相连,排除试验段出来的水蒸气,上升段开有测量孔,用于安装差压计(4-5),上升段底部与水蒸气分布装置(3)相连,下降段底部与液态金属储存系统(1)相连;

2.根据权利要求1所述的一种用于探究液态金属两相流汽泡迁移过程的实验装置,其特征在于:所述液态金属储存系统(1)包括第一气体储存罐(1-1)、气体缓冲罐(1-2)、液态金属储存罐(1-3)、泄压排气管路(1-4)、液态金属(1-5)、液态金属输送管路(1-6)、压力监测表(1-7)、加热棒(1-8);其中泄压排气管路(1-4)一端与大气相连,另一端与液态金储存罐(1-3)的连接位置高于液态金属液面;液态金属储存罐(1-3)内插有加热棒(1-8),用于加热融化液态金属(1-5),外层用保温棉包裹;在气体缓冲罐(1-2)和液态金属储存罐(1-3)之间有管线将气体冲入液态金属循环回路(4)的气液分离空间,并且试验结束利用该管线将液态金属压入液态金属储存罐(1-3);液态金属输送管路(1-6)连接液态金属循环回路(4)和液态金属储存罐(1-3),用于供给和回收液态金属循环回路(4)实验所需液态金属;压力监测表(1-7)用于监测整个液态金属储存系统(1)的回路压力。

3.根据权利要求2所述的一种用于探究液态金属两相流汽泡迁移过程的实验装置,其特征在于:所述第一气体储存罐(1-1)中的气体为氮气或惰性气体。

4.根据权利要求2所述的一种用于探究液态金属两相流汽泡迁移过程的实验装置,其特征在于:所述液态金属储存罐(1-3)由耐高温高压金属材料制成。

5.根据权利要求1所述的一种用于探究液态金属两相流汽泡迁移过程的实验装置,其特征在于:所述精密水蒸汽发生器(2)包括第二气体储存罐(2-1)、单向阀(2-2)、汽化混合模块(2-3)、纯化水容器(2-4)和恒流泵(2-5);其中纯化水容器(2-4)中的液体通过恒流泵(2-5)定量输送进入汽化混合模块(2-3)进行加热汽化;第二气体储存罐(2-1)通过单向阀(2-2)连接汽化混合模块(2-3),单向阀(2-2)用来防止水蒸汽反向进入气体储存罐;汽化混合模块(2-3)用于将液态水汽化以及水蒸汽与...

【专利技术属性】
技术研发人员:张大林李坤峰陈宇彤田文喜秋穗正苏光辉
申请(专利权)人:西安交通大学
类型:发明
国别省市:

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