到92%，比玻璃還高出10%，透光范圍廣從287nm(波長(zhǎng)的紫外區(qū))?2600nm(波長(zhǎng)的紅外區(qū))，因此使得該試驗(yàn)柱裝置具有極佳的可視化性能，便于觀察雜質(zhì)碎片在燃料組件定位格架間的堵塞行為。此外，采用聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)制成的上腔室3、下腔室I和圍板4在常溫下具有較好的機(jī)械強(qiáng)度并堅(jiān)韌，便于施加預(yù)緊力，能達(dá)到較好的密封效果。
[0037]另外，上述堆芯試驗(yàn)板2優(yōu)選的采用不銹鋼304L材料，該不銹鋼304L材料耐腐蝕、機(jī)械強(qiáng)度佳，能起到支撐燃料組件試驗(yàn)件的作用，并便于燃料組件試驗(yàn)件的傾倒、拆洗等。
[0038]綜上，該用于研究燃料組件堵塞行為的可視化試驗(yàn)柱裝置的下腔室I內(nèi)設(shè)置有導(dǎo)流部件，該導(dǎo)流部件使得通過(guò)堆芯試驗(yàn)板2上的四個(gè)流水孔21的流量相當(dāng)，且導(dǎo)流部件的流場(chǎng)瑞動(dòng)能分布均大于碎片懸浮最小瑞動(dòng)能。從而使得含碎片雜質(zhì)的流體在進(jìn)入燃料組件下管座前能夠充分混合，確保全部碎片雜質(zhì)可到達(dá)燃料組件處而不會(huì)沉積在下腔室1，有效的提升了試驗(yàn)結(jié)果的保守性。
[0039]另外，該用于研究燃料組件堵塞行為的可視化試驗(yàn)柱裝置通過(guò)以下方面逼近反應(yīng)堆堆芯流場(chǎng):
[0040]一、下腔室I的高度設(shè)計(jì)考慮了堆芯試驗(yàn)板2與下堆芯板之間幾何距離；
[0041]二、堆芯試驗(yàn)板2按反應(yīng)堆實(shí)際堆芯支撐板的實(shí)際尺寸制作，包括反應(yīng)堆實(shí)際堆芯支撐板4個(gè)流水孔21及其厚度；
[0042]三、燃料組件試驗(yàn)件與該圍板4的間隙是按照反應(yīng)堆堆芯相鄰燃料組件間距的1/2設(shè)計(jì)的；
[0043]四、上腔室3保留了一高度不小于200mm的空間，防止試驗(yàn)柱與管道接駁區(qū)域渦流破壞上管座的區(qū)域流場(chǎng)，保障上端定位格架不受回流干擾，和反應(yīng)堆堆芯保持相似。
[0044]參閱圖3，該上腔室3包括與該堆芯試驗(yàn)板2、該下腔室I 一體成型的高壓區(qū)5，以及可拆卸地連接在該高壓區(qū)5上方的低壓區(qū)6 ;該高壓區(qū)5和該低壓區(qū)6的外側(cè)均設(shè)置有該圍板4。具體地，高壓區(qū)5包括下腔室1、堆芯試驗(yàn)板2和300mm左右高度的底部圍板4，三者采用整體澆鑄，且薄弱環(huán)節(jié)螺紋緊固方式的制成，其可作為獨(dú)立的活動(dòng)體，在使用過(guò)程中不接受解體。低壓區(qū)6包括其他大部分圍板4和上腔室3，兩者采用C型套板及單板結(jié)合的方式制成，承壓能力相對(duì)較弱，在使用過(guò)程中接受解體或拆卸，以便剝離燃料組件試驗(yàn)件進(jìn)行拆洗。
[0045]再參閱圖4，該燃料組件試驗(yàn)件的長(zhǎng)度為全尺寸燃料組件8的長(zhǎng)度的1/2，或者，該燃料組件試驗(yàn)件的長(zhǎng)度與全尺寸燃料組件8的長(zhǎng)度保持一致，該上腔室3保留有全尺寸燃料組件8的接口。即該可視化試驗(yàn)柱裝置不僅具備進(jìn)行1/2尺寸燃料組件7的有關(guān)試驗(yàn)?zāi)芰Γ疫€具備進(jìn)行全尺寸燃料組件8的有關(guān)試驗(yàn)?zāi)芰Α?br>[0046]在一些實(shí)施例中，該用于研究燃料組件堵塞行為的可視化試驗(yàn)柱裝置的制高點(diǎn)采用柔性透明引壓管設(shè)計(jì)。即燃料組件引壓口制高點(diǎn)區(qū)域采用了柔性透明軟管的設(shè)計(jì)，這樣一來(lái)可觀察引壓管內(nèi)部氣泡聚集情況，二來(lái)可手動(dòng)調(diào)整軟管布局，便于排出管道內(nèi)殘存的氣體，以便提高儀表測(cè)量的準(zhǔn)確性和可靠性。
[0047]綜上，該用于研究燃料組件堵塞行為的可視化試驗(yàn)柱裝置的有益效果如下:
[0048]—、該可視化試驗(yàn)柱裝置可進(jìn)行1/2尺寸燃料組件7的有關(guān)試驗(yàn)，且試驗(yàn)過(guò)程中密封性好、安全性高；
[0049]二、該可視化試驗(yàn)柱裝置采用高、低壓分段式設(shè)計(jì)，解決了密封難題；
[0050]三、該可視化試驗(yàn)柱裝置保留了全燃料組件模擬件接口，具備研究全尺寸燃料組件8的能力；
[0051]四、該可視化試驗(yàn)柱裝置的下腔室I內(nèi)的導(dǎo)流部件使得含碎片雜質(zhì)的流體在進(jìn)入燃料組件下管座前能夠充分混合，確保全部碎片雜質(zhì)可到達(dá)燃料組件處而不會(huì)沉積在下腔室1，有效的提升了試驗(yàn)結(jié)果的保守性。
[0052]五、該可視化試驗(yàn)柱裝置在燃料組件試驗(yàn)件外側(cè)的全范圍內(nèi)可視化，便于觀察碎片雜質(zhì)在燃料組件上的堵塞行為，直觀性強(qiáng)；
[0053]六、該可視化試驗(yàn)柱裝置采用透明軟管對(duì)燃料組件試驗(yàn)件不同點(diǎn)進(jìn)行引壓，制高點(diǎn)柔性設(shè)計(jì)，便于引出導(dǎo)壓管內(nèi)的氣泡，提升測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性。
[0054]七、該可視化試驗(yàn)柱裝置具備對(duì)燃料組件試驗(yàn)件的固定功能，防止燃料組件試驗(yàn)件因碎片堵塞而壓損過(guò)大，上浮或晃動(dòng)。
[0055]以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本發(fā)明可以有各種更改、組合和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于研究燃料組件堵塞行為的可視化試驗(yàn)柱裝置，其特征在于，包括用于模擬反應(yīng)堆下部支撐結(jié)構(gòu)的下腔室(I)、用于支撐燃料組件試驗(yàn)件的堆芯試驗(yàn)板(2)，以及用于安裝燃料組件試驗(yàn)件的上腔室(3); 所述堆芯試驗(yàn)板(2)上設(shè)置有用于連通所述上腔室(3)和所述下腔室(I)的流水孔(21);所述下腔室(I)內(nèi)設(shè)置有使得含碎片雜質(zhì)的流體在進(jìn)入燃料組件下管座前能夠充分混合的導(dǎo)流部件。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于研究燃料組件堵塞行為的可視化試驗(yàn)柱裝置，其特征在于，所述導(dǎo)流部件包括倒吊在所述下腔室(I)內(nèi)的正方體導(dǎo)流器(11)，以及設(shè)置在所述下腔室(I)的腔體端部并帶有一定斜度的導(dǎo)流坡(12)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于研究燃料組件堵塞行為的可視化試驗(yàn)柱裝置，其特征在于，所述正方體導(dǎo)流器(11)和所述導(dǎo)流坡(12)的流場(chǎng)湍動(dòng)能分布均大于所述碎片雜質(zhì)懸浮最小瑞動(dòng)能。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于研究燃料組件堵塞行為的可視化試驗(yàn)柱裝置，其特征在于，所述上腔室(3)設(shè)置在所述堆芯試驗(yàn)板(2)的上方，所述下腔室(I)設(shè)置在所述堆芯試驗(yàn)板⑵的下方； 所述堆芯試驗(yàn)板(2)的尺寸與反應(yīng)堆實(shí)際堆芯支撐板的尺寸保持一致，所述堆芯試驗(yàn)板(2)上均勻分布有四個(gè)規(guī)模相同的流水孔(21)，且所述導(dǎo)流部件使得通過(guò)所述四個(gè)流水孔(21)的流量相當(dāng)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于研究燃料組件堵塞行為的可視化試驗(yàn)柱裝置，其特征在于，所述上腔室(3)的外側(cè)設(shè)置有用于包容所述燃料組件試驗(yàn)件的壓力邊界的圍板(4)，所述燃料組件試驗(yàn)件與所述圍板(4)的間距為反應(yīng)堆堆芯相鄰燃料組件間距的1/2。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于研究燃料組件堵塞行為的可視化試驗(yàn)柱裝置，其特征在于，所述上腔室(3)內(nèi)保留有便于所述燃料組件試驗(yàn)件的水流引出，以及便于與試驗(yàn)回路接駁的空間。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于研究燃料組件堵塞行為的可視化試驗(yàn)柱裝置，其特征在于，所述上腔室(3)內(nèi)還設(shè)置有用于限制所述燃料組件試驗(yàn)件在壓損的帶動(dòng)下竄動(dòng)的壓緊固定裝置，所述壓緊固定裝置可拆卸地設(shè)置在所述上腔室(3)的上部。8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于研究燃料組件堵塞行為的可視化試驗(yàn)柱裝置，其特征在于，所述上腔室(3)、所述下腔室(I)和所述圍板(4)均采用有機(jī)玻璃制成，以便于觀察所述雜質(zhì)碎片在燃料組件定位格架間的堵塞行為。9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于研究燃料組件堵塞行為的可視化試驗(yàn)柱裝置，其特征在于，包括所述下腔室(I)、所述堆芯試驗(yàn)板(2)和靠近所述下腔室(I)的部分所述圍板(4)構(gòu)成的高壓區(qū)(5)，以及其他所述圍板(4)和所述上腔室(3)構(gòu)成的低壓區(qū)(6);所述低壓區(qū)(6)可拆卸地設(shè)置在所述高壓區(qū)(5)的上方。10.根據(jù)權(quán)利要求1至9任一項(xiàng)所述的用于研究燃料組件堵塞行為的可視化試驗(yàn)柱裝置，其特征在于，所述燃料組件試驗(yàn)件的長(zhǎng)度為全尺寸燃料組件(8)的長(zhǎng)度的1/2，或者，所述燃料組件試驗(yàn)件的長(zhǎng)度與全尺寸燃料組件(8)的長(zhǎng)度保持一致，所述上腔室(3)保留有全尺寸燃料組件(8)的接口。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于研究燃料組件堵塞行為的可視化試驗(yàn)柱裝置，其包括下腔室、堆芯試驗(yàn)板和上腔室。堆芯試驗(yàn)板上設(shè)置有用于連通上腔室和下腔室的流水孔；下腔室內(nèi)設(shè)置有使得含碎片雜質(zhì)的流體在進(jìn)入燃料組件下管座前能夠充分混合的導(dǎo)流部件。本發(fā)明的技術(shù)方案中，該可視化試驗(yàn)柱裝置的下腔室內(nèi)的導(dǎo)流部件使得含碎片雜質(zhì)的流體在進(jìn)入燃料組件下管座前能夠充分混合，確保全部碎片雜質(zhì)可到達(dá)燃料組件處而不會(huì)沉積在下腔室，有效的提升了試驗(yàn)結(jié)果的保守性。另外，該可視化試驗(yàn)柱裝置在燃料組件試驗(yàn)件外側(cè)的全范圍內(nèi)可視化，便于觀察碎片雜質(zhì)在燃料組件上的堵塞行為，直觀性強(qiáng)。
【IPC分類】G21C17/00
【公開號(hào)】CN105206314
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510505714
【發(fā)明人】齊宇博, 吳偉, 顏昌彪, 李戰(zhàn), 呂永紅, 向文元, 陸秀生, 李劍波, 張立德, 張偉
【申請(qǐng)人】中科華核電技術(shù)研究院有限公司, 中國(guó)廣核集團(tuán)有限公司, 中國(guó)廣核電力股份有限公司
【公開日】2015年12月30日
【申請(qǐng)日】2015年8月18日