本發(fā)明涉及熱工水力研究，具體涉及一種水力特性驗證試驗工裝。

背景技術(shù)：

1、為了驗證輻照試驗裝置設(shè)計的可靠性以及合理性，評估裝置的參數(shù)監(jiān)測設(shè)備、內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計的可行性，以及通過對外回路參數(shù)的調(diào)整獲取試驗裝置的可操作性范圍和流量與壓差的關(guān)系等情況，水力特性驗證試驗工裝是實現(xiàn)上述要求的必要手段。因此，水力特性驗證試驗工裝的設(shè)計對于新型輻照試驗裝置的設(shè)計和性能評估至關(guān)重要。

2、水力特性驗證試驗工裝作為驗證輻照試驗裝置性能的重要設(shè)備，在輻照試驗裝置性能評估、設(shè)計合理性驗證過程中扮演著參數(shù)調(diào)整、匹配堆內(nèi)環(huán)境的角色。隨著新材料、新燃料輻照的增多，新型的輻照試驗裝置結(jié)構(gòu)也層出不窮，對水力特性驗證試驗工裝的適應(yīng)性、多功能性、操縱便捷性的要求更加嚴格，現(xiàn)有的水力特性驗證試驗工裝結(jié)構(gòu)復(fù)雜，靈活性差，為水力特性試驗的實施帶來了諸多不便。

3、基于上述的需求，需要重新設(shè)計結(jié)構(gòu)簡單、功能強大、能夠滿足多種結(jié)構(gòu)、多參數(shù)驗證的水力特性試驗工裝，以節(jié)省試驗成本，縮短試驗周期。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明目的在于：針對現(xiàn)有的水力特性驗證試驗工裝的上述不足，提供一種水力特性驗證試驗工裝，該工裝體積小、密封性能更優(yōu)、適應(yīng)性更強，可以用來驗證輻照試驗裝置設(shè)計的合理性，同時滿足在試驗過程中隨時拆卸以及更換部件和調(diào)整試驗方案，且不影響試驗數(shù)據(jù)的獲取。

2、本發(fā)明通過下述技術(shù)方案實現(xiàn)：

3、本發(fā)明提供了一種水力特性驗證試驗工裝，包括第一階段試驗工裝和第二階段試驗工裝；所述第一階段試驗工裝包括柵格板組件、底部筒體、錐管、下接頭、筒體、上接頭、進水圓筒和進水變徑筒，所述進水圓筒和進水變徑筒的大徑端焊接，所述筒體的上端焊接上接頭，下端用螺釘與下接頭連接，所述進水圓筒下端與筒體上端通過法蘭連接，所述筒體下端通過法蘭與柵格板組件上端連接，所述柵格板組件下端通過法蘭與底部筒體上端連接，底部筒體下端與錐管大徑端焊接；

4、所述第二階段試驗工裝包括上部筒體、錐段、中部筒體、下部筒體、以及所述第一階段試驗工裝中的柵格板組件、底部筒體和錐管，所述上部筒體下端與錐段大徑端焊接，所述錐段小徑端與中部筒體上端焊接，在上部筒體側(cè)面垂直焊接有入口管；所述下部筒體上下端分別與中部筒體下端和柵格板組件上端通過法蘭連接。

5、在上述技術(shù)方案中，柵格板組件、底部筒體、錐管為第一階段試驗工裝和第二階段試驗工裝中的通用零件。由于第一階段試驗工裝和第二階段試驗工裝中各部分之間通過法蘭形成可拆卸連接，因此在試驗過程中可隨時拆卸以及更換部件和調(diào)整試驗方案。試驗工裝體積小、密封性能更優(yōu)、適應(yīng)性更強，可以代替現(xiàn)有的體積大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、加工要求高的試驗工裝。對于需要頻繁更換內(nèi)部構(gòu)件的水力試驗采用第一階段試驗工裝，可以利用其結(jié)構(gòu)簡單，重量小，便于操作的特點，快速完成試驗，完成基本構(gòu)件的篩選后，采用第二階段試驗工裝，可以對輻照試驗裝置的性能進行評估。

6、作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述進水變徑筒和錐管的小徑端配設(shè)有法蘭，所述上部筒體的上端配設(shè)有法蘭。通過設(shè)置法蘭，便于將試驗工裝連接在試驗回路中。

7、作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述第一階段試驗工裝和第二階段試驗工裝中的法蘭連接處配設(shè)有密封墊。通過設(shè)置密封墊，試驗工裝中各部分之間通過法蘭和密封墊形成密封連接，避免造成冷卻水泄漏。

8、作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述第一階段試驗工裝的進水圓筒、筒體和底部筒體的側(cè)面安裝有引壓管，所述第二階段試驗工裝的入口管側(cè)面安裝有引壓管。

9、作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述進水圓筒、筒體、底部筒體和入口管安裝的引壓管三根為一組，所有引壓管安裝在軸向同一高度，且均勻分布。通過按照上述要求布置引壓管，可以對上述零件沿周向進行多點取壓測量，從而確保壓力測量數(shù)據(jù)的準確性。

10、作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述入口管上的引壓管測點設(shè)置在距離上部筒體中心線500mm～650mm處；所述進水圓筒上的引壓管測點設(shè)置在距離上接頭上端400mm～500mm處；所述底部筒體上的引壓管測點設(shè)置在距離柵格板組件下端450mm～550mm處；所述筒體上的引壓管測點設(shè)置在距離柵格板組件上端300mm～350mm處。

11、作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述柵格板組件內(nèi)部為階梯孔，入口設(shè)置錐角結(jié)構(gòu)，并加工有多組密封槽，所述密封槽內(nèi)安裝o型密封墊圈和方形密封墊圈。通過在密封槽內(nèi)設(shè)置上述兩種密封墊圈，主要用于密封柵格板組件與下接頭之間的間隙。

12、作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述柵格板組件入口錐孔的夾角為60°～65°，所述密封槽的數(shù)量為2～3組；所述o型密封墊圈的材料為橡膠，所述方形密封墊圈的材料為聚乙烯。通過設(shè)置上述角度的錐孔，在組裝試驗工裝時，該錐孔可以對下接頭進行導(dǎo)向，便于順利插入柵格板組件中，同時由于聚乙烯硬度大，可以保證橡膠墊圈不會塞入柵格板組件內(nèi)孔壁與下接頭外壁之間的間隙內(nèi)，橡膠墊圈則實現(xiàn)對間隙的密封。

13、作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述下接頭可插入所述柵格板組件內(nèi)部，所述柵格板組件內(nèi)孔壁與所述下接頭外壁之間留有0.5mm～1mm的間隙，所述o型密封墊圈和方形密封墊圈與所述下接頭外壁為過盈配合。通過將柵格板組件與下接頭之間的間隙值限定為上述值，可以使得在下接頭插入到柵格板組件內(nèi)孔中時形成定位效果，同時o型密封墊圈和方形密封墊圈與下接頭外壁為過盈配合，可對上述間隙進行良好密封。

14、作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述密封槽的位置設(shè)置在距離所述柵格板組件出口20mm～30mm的位置。通過將密封槽開設(shè)在柵格板組件內(nèi)孔的上述位置處，便于在試驗時安裝和拆除o型密封墊圈和方形密封墊圈。

15、本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下的優(yōu)點和有益效果：

16、1、本發(fā)明中的水力特性驗證試驗工裝，可以用來驗證輻照試驗裝置設(shè)計的合理性，同時滿足在試驗過程中隨時拆卸以及更換部件和調(diào)整試驗方案，且不影響試驗數(shù)據(jù)的獲??；

17、2、本發(fā)明中的水力特性驗證試驗工裝體積小、密封性能更優(yōu)、適應(yīng)性更強，可以代替現(xiàn)有的體積大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、加工要求高的試驗工裝；

18、3、本發(fā)明中的水力特性驗證試驗工裝設(shè)置多處測壓點，可以滿足對試驗裝置不同位置，不同內(nèi)部結(jié)構(gòu)件進行壓差測量，可以很好的反饋裝置設(shè)計的合理性；

19、4、本發(fā)明中的水力特性驗證試驗工裝，將整個水力特性試驗分為兩個階段，對于需要頻繁更換內(nèi)部構(gòu)件的水力試驗采用第一階段試驗工裝，可以利用其結(jié)構(gòu)簡單，重量小，便于操作的特點，快速完成試驗，完成基本構(gòu)件的篩選后，采用第二階段試驗工裝，可以對輻照試驗裝置的性能進行評估。

技術(shù)特征：

1.一種水力特性驗證試驗工裝，其特征在于，包括第一階段試驗工裝和第二階段試驗工裝；所述第一階段試驗工裝包括柵格板組件(6)、底部筒體(7)、錐管(9)、下接頭(10)、筒體(11)、上接頭(12)、進水圓筒(13)和進水變徑筒(14)，所述進水圓筒(13)和進水變徑筒(14)的大徑端焊接，所述筒體(11)的上端焊接上接頭(12)，下端用螺釘與下接頭(10)連接，所述進水圓筒(13)下端與筒體(11)上端通過法蘭連接，所述筒體(11)下端通過法蘭與柵格板組件(6)上端連接，所述柵格板組件(6)下端通過法蘭與底部筒體(7)上端連接，底部筒體(7)下端與錐管(9)大徑端焊接；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水力特性驗證試驗工裝，其特征在于，所述進水變徑筒(14)和錐管(9)的小徑端配設(shè)有法蘭，所述上部筒體(1)的上端配設(shè)有法蘭。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的水力特性驗證試驗工裝，其特征在于，所述第一階段試驗工裝和第二階段試驗工裝中的法蘭連接處配設(shè)有密封墊。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水力特性驗證試驗工裝，其特征在于，所述第一階段試驗工裝的進水圓筒(13)、筒體(11)和底部筒體(7)的側(cè)面安裝有引壓管(8)，所述第二階段試驗工裝的入口管(2)側(cè)面安裝有引壓管(8)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的水力特性驗證試驗工裝，其特征在于，所述進水圓筒(13)、筒體(11)、底部筒體(7)和入口管(2)安裝的引壓管(8)三根為一組，所有引壓管(8)安裝在軸向同一高度，且均勻分布。

6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的水力特性驗證試驗工裝，其特征在于，所述入口管(2)上的引壓管(8)測點設(shè)置在距離上部筒體(1)中心線500mm～650mm處；所述進水圓筒(13)上的引壓管(8)測點設(shè)置在距離上接頭(12)上端400mm～500mm處；所述底部筒體(7)上的引壓管(8)測點設(shè)置在距離柵格板組件(6)下端450mm～550mm處；所述筒體(11)上的引壓管(8)測點設(shè)置在距離柵格板組件(6)上端300mm～350mm處。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水力特性驗證試驗工裝，其特征在于，所述柵格板組件(6)內(nèi)部為階梯孔，入口設(shè)置錐角結(jié)構(gòu)，并加工有多組密封槽，所述密封槽內(nèi)安裝o型密封墊圈(15)和方形密封墊圈(16)。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的水力特性驗證試驗工裝，其特征在于，所述柵格板組件(6)入口錐孔的夾角為60°～65°，所述密封槽的數(shù)量為2～3組；所述o型密封墊圈(15)的材料為橡膠，所述方形密封墊圈(16)的材料為聚乙烯。

9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的水力特性驗證試驗工裝，其特征在于，所述下接頭(10)可插入所述柵格板組件(6)內(nèi)部，所述柵格板組件(6)內(nèi)孔壁與所述下接頭(10)外壁之間留有0.5mm～1mm的間隙，所述o型密封墊圈(15)和方形密封墊圈(16)與所述下接頭(10)外壁為過盈配合。

10.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的水力特性驗證試驗工裝，其特征在于，所述密封槽的位置設(shè)置在距離所述柵格板組件(6)出口20mm～30mm的位置。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種水力特性驗證試驗工裝，包括第一階段試驗工裝和第二階段試驗工裝；第一階段試驗工裝包括柵格板組件、底部筒體、錐管、下接頭、筒體、上接頭、進水圓筒和進水變徑筒，進水圓筒和進水變徑筒焊接，筒體上端焊接上接頭，下端與下接頭栓接，進水圓筒與筒體通過法蘭連接，筒體通過法蘭與柵格板組件連接，柵格板組件通過法蘭與底部筒體連接，底部筒體與錐管焊接；第二階段試驗工裝包括上部筒體、錐段、中部筒體、下部筒體、柵格板組件、底部筒體和錐管，上部筒體與錐段焊接，錐段與中部筒體焊接，在上部筒體側(cè)面垂直焊接有入口管；下部筒體分別與中部筒體和柵格板組件通過法蘭連接。本試驗工裝體積小、密封性能更優(yōu)、適應(yīng)性更強。

技術(shù)研發(fā)人員：趙文斌,張亮,劉曉松,孫勝,楊文華,斯俊平,李國云,莫華均,朱偉,劉洋,黃崗,張慧,胡曉暉,徐靈杰,許怡幸,盧孟康
受保護的技術(shù)使用者：中國核動力研究設(shè)計院
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19