本發(fā)明涉及第三代核反應(yīng)堆自動(dòng)卸壓系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種鼓泡器實(shí)驗(yàn)?zāi)M體。

背景技術(shù)：

鼓泡器是第三代核反應(yīng)堆自動(dòng)卸壓系統(tǒng)的重要設(shè)備，在反應(yīng)堆發(fā)生失水事故時(shí)，非能動(dòng)安注系統(tǒng)依靠重力、可壓縮氣體膨脹力等驅(qū)動(dòng)冷卻劑注入堆芯，保護(hù)反應(yīng)堆安全。為了運(yùn)行非能動(dòng)安注系統(tǒng)需要開啟自動(dòng)卸壓系統(tǒng)對系統(tǒng)進(jìn)行卸壓。卸壓過程中高溫高壓的蒸汽經(jīng)自動(dòng)卸壓系統(tǒng)往安全殼內(nèi)置換料水箱噴放。鼓泡器布置在自動(dòng)卸壓系統(tǒng)管線末端，其主要功能是將卸壓蒸汽均勻、平穩(wěn)地分配到安全殼內(nèi)置換料水箱中，以促使卸壓蒸汽有效地冷凝，防止卸壓過程中產(chǎn)生的臨界流對內(nèi)置換料水箱及其結(jié)構(gòu)產(chǎn)生額外和過量的動(dòng)力載荷。因此，掌握鼓泡器的設(shè)備特性對于反應(yīng)堆自動(dòng)卸壓系統(tǒng)以及非能動(dòng)安全系統(tǒng)的設(shè)計(jì)非常重要。為了獲得鼓泡器的運(yùn)行特性，需要詳細(xì)研究噴放過程中蒸汽在鼓泡器各支臂的分布、沖擊以及冷凝情況。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供了一種鼓泡器實(shí)驗(yàn)?zāi)M體，用于研究鼓泡器在工作過程中的設(shè)備特性，即鼓泡器各支臂蒸汽噴放過程中的情況。

為解決上述問題，本發(fā)明提供的一種鼓泡器實(shí)驗(yàn)?zāi)M體通過以下技術(shù)要點(diǎn)來解決問題：一種鼓泡器實(shí)驗(yàn)?zāi)M體，包括模擬體筒體及固定于模擬體筒體上的模擬體支臂，所述模擬體筒體及模擬體支臂均為一端為開口端、另一端為封口端的桶體結(jié)構(gòu)；

所述模擬體支臂的開口端連接于模擬體筒體的側(cè)壁上，且模擬體支臂的內(nèi)孔空間與模擬體筒體的內(nèi)孔空間相通；

所述模擬體支臂的側(cè)壁上還設(shè)置有貫穿模擬體支臂側(cè)壁的噴灑孔；

還包括以下三種組件中的任意一種或多種：測壓組件、測溫組件、沖擊力測量組件；

所述測壓組件用于測量模擬體支臂內(nèi)孔空間內(nèi)的壓力值；

所述測溫組件用于測量模擬體支臂內(nèi)孔空間內(nèi)的溫度值；

所述沖擊力測量組件用于測量由模擬體支臂上噴灑孔所噴出流體的沖擊力。

以上模擬體筒體及模擬體支臂的開口端均為介質(zhì)向各自引入的引入端，所述噴灑孔為模擬體支臂上的介質(zhì)噴出端。以上提供的鼓泡器實(shí)驗(yàn)?zāi)M體可研究自動(dòng)卸壓系統(tǒng)蒸汽噴放過程中蒸汽在鼓泡器中的冷凝行為，測量以下參數(shù)中的一種或幾種：蒸汽在鼓泡器中壓力、溫度的分布情況、蒸汽對鼓泡器周圍的流體沖擊效應(yīng)，以獲取鼓泡器的設(shè)備特性。

更進(jìn)一步的技術(shù)方案為：

為使得在模擬體筒體上連接數(shù)量盡可能多的模擬體支臂，以連接不同規(guī)格、不同的數(shù)量的模擬體支臂，實(shí)現(xiàn)對不同規(guī)格尺寸的模擬體支臂進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)，所述模擬體筒體包括上部筒體、變徑接管、下部筒體和球形封頭，所述上部筒體、變徑接管、下部筒體均呈管狀，且變徑接管的上端與上部筒體的下端對接，變徑接管的下端與下部筒體的上端對接，所述球形封頭用于封閉下部筒體的下端，所述變徑接管的下端直徑大于上端直徑，模擬體支臂在模擬體筒體上的連接點(diǎn)位于下部筒體上，且模擬體支臂的數(shù)量不止一個(gè)。以上模擬體支臂可設(shè)置為相互之間支臂尺寸不同、噴灑孔數(shù)量及尺寸不同，以用于研究不同規(guī)格尺寸的模擬體支臂對鼓泡器蒸汽冷凝的影響。

為實(shí)現(xiàn)對模擬體筒體上模擬體支臂進(jìn)行更換，以用于研究不同規(guī)格尺寸的模擬體支臂對鼓泡器蒸汽冷凝的影響，所述模擬體筒體與模擬體支臂的連接形式為可拆卸連接形式。

作為模擬體筒體與模擬體支臂具體的可拆卸連接形式，所述模擬體筒體與模擬體支臂之間采用螺紋連接或法蘭連接。

為便于改變模擬體筒體上所連接的模擬體支臂的數(shù)量及位置等，還包括端塞，模擬體筒體上用于模擬體支臂的連接點(diǎn)中，部分連接點(diǎn)上連接模擬體支臂，其余連接點(diǎn)上連接端塞。本方案中，針對某一個(gè)或某一些連接點(diǎn)，可選擇在連接點(diǎn)上連接端塞或模擬體支臂。

作為測壓組件的具體實(shí)現(xiàn)形式，所述測壓組件包括測壓管座、引壓管、壓緊螺母及測壓裝置，所述測壓管座焊接于模擬體支臂的外壁面上，測壓管座上設(shè)置有與模擬體支臂內(nèi)孔空間相通的連通孔，測壓管座上還設(shè)置有與連通孔出口端相交的球形槽，所述測壓管座上還設(shè)置有外螺紋；

所述引壓管的一端設(shè)置有球形突起，所述球形突起與所述球形槽相配合，所述壓緊螺母為蓋狀結(jié)構(gòu)，且蓋狀結(jié)構(gòu)的端面上設(shè)置有用于引壓管穿過的孔，所述引壓管在測壓管座上的固定通過壓緊螺母與測壓管座上的外螺紋螺紋連接實(shí)現(xiàn)，所述測壓裝置固定連接于引壓管的另一端。

本方案中，通過對測壓管座及引壓管連接端的形狀限定，可使得將引壓管、測壓裝置安裝至不正對噴灑孔的位置，即球形突起在球形槽中轉(zhuǎn)動(dòng)，引壓管有特定朝向后，緊固壓緊螺母，便可實(shí)現(xiàn)引壓管與測壓管座的連接。這樣，可有效避免測壓組件改變流體由本模擬體上噴出的流動(dòng)形態(tài)，利于模擬的準(zhǔn)確性。測壓裝置可采用測壓脈沖管、智能壓力變送器的實(shí)現(xiàn)形式。

作為測溫組件的具體實(shí)現(xiàn)形式，測溫組件包括鎧裝熱電偶，所述鎧裝熱電偶的測量端由模擬體支臂的外部插入模擬體支臂的內(nèi)孔空間內(nèi)，且鎧裝熱電偶的測量端直徑介于1mm至2mm之間，所述鎧裝熱電偶的測量端位于模擬體支臂的內(nèi)孔空間的中部。 以上對鎧裝熱電偶測量端直徑的限定，旨在在熱電偶盡可能小的影響流體流動(dòng)形態(tài)、保證蒸汽溫度測量精度的情況下，避免鎧裝熱電偶在高速的蒸汽流動(dòng)通道中被損壞。以上測溫組件可采用以下形式實(shí)現(xiàn)：在模擬體支臂上焊接組件管座，以上組件管座相對于模擬體支臂外凸，且外凸的部分上設(shè)置有外螺紋，組件管座上設(shè)置有用于鎧裝熱電偶插入模擬體支臂的通孔，還包括用于紫銅墊及壓緊螺帽，以上紫銅墊可通過實(shí)現(xiàn)通孔的軸向密封和/或組件管座外端的徑向密封發(fā)揮密封性能，以上壓緊螺帽用于為達(dá)到所述密封性能提供必要的壓應(yīng)力。

作為沖擊力測量組件的具體實(shí)現(xiàn)形式，所述沖擊力測量組件包括固定于模擬體筒體上的支撐管，所述支撐管與模擬體支臂平行，所述支撐管上設(shè)置有數(shù)量與模擬體支臂上噴灑孔數(shù)量相等的應(yīng)變片，且各個(gè)應(yīng)變片分別于各個(gè)噴灑孔呈正對關(guān)系。本方案中，各應(yīng)變片與各噴灑孔一一對應(yīng)，各應(yīng)變片測量到蒸汽的沖擊力后，通過信號線傳遞至測量設(shè)備中，達(dá)到測量沖擊力的目的。

為使得沖擊力測量組件能夠測量距模擬體支臂不同位置處的蒸汽噴灑沖擊力，各應(yīng)變片與與之對應(yīng)的噴灑孔的間距可調(diào)。

本發(fā)明具有以下有益效果：

以上提供的鼓泡器實(shí)驗(yàn)?zāi)M體可研究自動(dòng)卸壓系統(tǒng)蒸汽噴放過程中蒸汽在鼓泡器中的冷凝行為，測量以下參數(shù)中的一種或幾種：蒸汽在鼓泡器中壓力、溫度的分布情況、蒸汽對鼓泡器周圍的流體沖擊效應(yīng)，以獲取鼓泡器的設(shè)備特性。

附圖說明

圖1為本發(fā)明所述的一種鼓泡器實(shí)驗(yàn)?zāi)M體一個(gè)具體實(shí)施例的結(jié)構(gòu)主視剖視圖；

圖2為本發(fā)明所述的一種鼓泡器實(shí)驗(yàn)?zāi)M體一個(gè)具體實(shí)施例的俯視圖。

圖中標(biāo)記分別為：1、模擬體筒體，2、模擬體支臂，3、測壓組件，4、測溫組件，5、沖擊力測量組件，6、端塞。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明，但是本發(fā)明不僅限于以下實(shí)施例：

實(shí)施例1：

如圖1和圖2所示，一種鼓泡器實(shí)驗(yàn)?zāi)M體，包括模擬體筒體1及固定于模擬體筒體1上的模擬體支臂2，所述模擬體筒體1及模擬體支臂2均為一端為開口端、另一端為封口端的桶體結(jié)構(gòu)；

所述模擬體支臂2的開口端連接于模擬體筒體1的側(cè)壁上，且模擬體支臂2的內(nèi)孔空間與模擬體筒體1的內(nèi)孔空間相通；

所述模擬體支臂2的側(cè)壁上還設(shè)置有貫穿模擬體支臂2側(cè)壁的噴灑孔；

還包括以下三種組件中的任意一種或多種：測壓組件3、測溫組件4、沖擊力測量組件5；

所述測壓組件3用于測量模擬體支臂2內(nèi)孔空間內(nèi)的壓力值；

所述測溫組件4用于測量模擬體支臂2內(nèi)孔空間內(nèi)的溫度值；

所述沖擊力測量組件5用于測量由模擬體支臂2上噴灑孔所噴出流體的沖擊力。

以上模擬體筒體1及模擬體支臂2的開口端均為介質(zhì)向各自引入的引入端，所述噴灑孔為模擬體支臂2上的介質(zhì)噴出端。以上提供的鼓泡器實(shí)驗(yàn)?zāi)M體可研究自動(dòng)卸壓系統(tǒng)蒸汽噴放過程中蒸汽在鼓泡器中的冷凝行為，測量以下參數(shù)中的一種或幾種：蒸汽在鼓泡器中壓力、溫度的分布情況、蒸汽對鼓泡器周圍的流體沖擊效應(yīng)，以獲取鼓泡器的設(shè)備特性。

實(shí)施例2：

本實(shí)施例在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上作進(jìn)一步限定，如圖1和圖2所示，為使得在模擬體筒體1上連接數(shù)量盡可能多的模擬體支臂2，以連接不同規(guī)格、不同的數(shù)量的模擬體支臂2，實(shí)現(xiàn)對不同規(guī)格尺寸的模擬體支臂2進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)，所述模擬體筒體1包括上部筒體、變徑接管、下部筒體和球形封頭，所述上部筒體、變徑接管、下部筒體均呈管狀，且變徑接管的上端與上部筒體的下端對接，變徑接管的下端與下部筒體的上端對接，所述球形封頭用于封閉下部筒體的下端，所述變徑接管的下端直徑大于上端直徑，模擬體支臂2在模擬體筒體1上的連接點(diǎn)位于下部筒體上，且模擬體支臂2的數(shù)量不止一個(gè)。以上模擬體支臂2可設(shè)置為相互之間支臂尺寸不同、噴灑孔數(shù)量及尺寸不同，以用于研究不同規(guī)格尺寸的模擬體支臂2對鼓泡器蒸汽冷凝的影響。

為實(shí)現(xiàn)對模擬體筒體1上模擬體支臂2進(jìn)行更換，以用于研究不同規(guī)格尺寸的模擬體支臂2對鼓泡器蒸汽冷凝的影響，所述模擬體筒體1與模擬體支臂2的連接形式為可拆卸連接形式。

作為模擬體筒體1與模擬體支臂2具體的可拆卸連接形式，所述模擬體筒體1與模擬體支臂2之間采用螺紋連接或法蘭連接。

為便于改變模擬體筒體1上所連接的模擬體支臂2的數(shù)量及位置等，還包括端塞6，模擬體筒體1上用于模擬體支臂2的連接點(diǎn)中，部分連接點(diǎn)上連接模擬體支臂2，其余連接點(diǎn)上連接端塞6。本方案中，針對某一個(gè)或某一些連接點(diǎn)，可選擇在連接點(diǎn)上連接端塞6或模擬體支臂2。

作為測壓組件3的具體實(shí)現(xiàn)形式，所述測壓組件3包括測壓管座、引壓管、壓緊螺母及測壓裝置，所述測壓管座焊接于模擬體支臂2的外壁面上，測壓管座上設(shè)置有與模擬體支臂2內(nèi)孔空間相通的連通孔，測壓管座上還設(shè)置有與連通孔出口端相交的球形槽，所述測壓管座上還設(shè)置有外螺紋；

所述引壓管的一端設(shè)置有球形突起，所述球形突起與所述球形槽相配合，所述壓緊螺母為蓋狀結(jié)構(gòu)，且蓋狀結(jié)構(gòu)的端面上設(shè)置有用于引壓管穿過的孔，所述引壓管在測壓管座上的固定通過壓緊螺母與測壓管座上的外螺紋螺紋連接實(shí)現(xiàn)，所述測壓裝置固定連接于引壓管的另一端。

本方案中，通過對測壓管座及引壓管連接端的形狀限定，可使得將引壓管、測壓裝置安裝至不正對噴灑孔的位置，即球形突起在球形槽中轉(zhuǎn)動(dòng)，引壓管有特定朝向后，緊固壓緊螺母，便可實(shí)現(xiàn)引壓管與測壓管座的連接。這樣，可有效避免測壓組件3改變流體由本模擬體上噴出的流動(dòng)形態(tài)，利于模擬的準(zhǔn)確性。測壓裝置可采用測壓脈沖管、智能壓力變送器的實(shí)現(xiàn)形式。

作為測溫組件4的具體實(shí)現(xiàn)形式，測溫組件4包括鎧裝熱電偶，所述鎧裝熱電偶的測量端由模擬體支臂2的外部插入模擬體支臂2的內(nèi)孔空間內(nèi)，且鎧裝熱電偶的測量端直徑介于1mm至2mm之間，所述鎧裝熱電偶的測量端位于模擬體支臂2的內(nèi)孔空間的中部。 以上對鎧裝熱電偶測量端直徑的限定，旨在在熱電偶盡可能小的影響流體流動(dòng)形態(tài)、保證蒸汽溫度測量精度的情況下，避免鎧裝熱電偶在高速的蒸汽流動(dòng)通道中被損壞。以上測溫組件4可采用以下形式實(shí)現(xiàn)：在模擬體支臂2上焊接組件管座，以上組件管座相對于模擬體支臂2外凸，且外凸的部分上設(shè)置有外螺紋，組件管座上設(shè)置有用于鎧裝熱電偶插入模擬體支臂2的通孔，還包括用于紫銅墊及壓緊螺帽，以上紫銅墊可通過實(shí)現(xiàn)通孔的軸向密封和/或組件管座外端的徑向密封發(fā)揮密封性能，以上壓緊螺帽用于為達(dá)到所述密封性能提供必要的壓應(yīng)力。

作為沖擊力測量組件5的具體實(shí)現(xiàn)形式，所述沖擊力測量組件5包括固定于模擬體筒體1上的支撐管，所述支撐管與模擬體支臂2平行，所述支撐管上設(shè)置有數(shù)量與模擬體支臂2上噴灑孔數(shù)量相等的應(yīng)變片，且各個(gè)應(yīng)變片分別于各個(gè)噴灑孔呈正對關(guān)系。本方案中，各應(yīng)變片與各噴灑孔一一對應(yīng)，各應(yīng)變片測量到蒸汽的沖擊力后，通過信號線傳遞至測量設(shè)備中，達(dá)到測量沖擊力的目的。

為使得沖擊力測量組件5能夠測量距模擬體支臂2不同位置處的蒸汽噴灑沖擊力，各應(yīng)變片與與之對應(yīng)的噴灑孔的間距可調(diào)。

實(shí)施例3：

本實(shí)施例在實(shí)施例2的基礎(chǔ)上提供了一種具體的實(shí)現(xiàn)方案：如圖1和圖2所示，本實(shí)施例中在模擬體筒體1上設(shè)置有八個(gè)連接點(diǎn)，所述連接點(diǎn)均為貫通模擬體筒體1壁面的內(nèi)螺紋通孔，其中的一部分內(nèi)螺紋通孔上螺紋連接有模擬體支臂2，其余的內(nèi)螺紋通孔上螺紋連接有端塞6。

所述模擬體支臂2有不同形式，包括如下結(jié)構(gòu)特征的模擬體支臂2：分別為以下噴灑孔孔徑的五組模擬體支臂2：1.0mm、2.0mm、3.0mm、4.0mm和5.0mm；分別為以下噴灑孔數(shù)量的五組模擬體支臂2：3個(gè)、4個(gè)、6個(gè)、8個(gè)、12個(gè)；分別為以下內(nèi)孔直徑的四組模擬體支臂2：15mm、20mm、25mm、30mm。根據(jù)模擬需要，在模擬體筒體1上連接對應(yīng)數(shù)量及對應(yīng)結(jié)構(gòu)特征的模擬體支臂2。根據(jù)具體需要，亦可以準(zhǔn)備其他形式的模擬體支臂，以適應(yīng)更多的模擬條件。

為提高測壓組件3、測溫組件4、沖擊力測量組件5的利用率，本實(shí)施例中測壓組件3、測溫組件4與模擬體支臂2均為可拆卸連接關(guān)系，沖擊力測量組件5的位置可調(diào)；為在模擬體支臂2上有限的空間內(nèi)較為方便的安裝好測壓組件3和測溫組件4，測壓組件3和測溫組件4分別設(shè)置在模擬體支臂2的上側(cè)和下側(cè)，本實(shí)施例中將測壓組件3安裝在模擬體支臂2的上部，將測溫組件4安裝在模擬體支臂2的下部。

以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對本發(fā)明作的進(jìn)一步詳細(xì)說明，不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實(shí)施方式只局限于這些說明。對于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明的技術(shù)方案下得出的其他實(shí)施方式，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。