[发明专利]屏蔽式核主泵冷却系统的温度分布测定方法

权利要求书

1.一种屏蔽式核主泵冷却系统的温度分布测定方法，其特征在于，所述屏蔽式核主泵冷却系统包括用于冷却液循环流动的上冷却回路和下冷却回路，所述上冷却回路和下冷却回路的总汇流点和总分流点之间为共用支路，所述共用支路上设有辅助叶轮；

所述上冷却回路上设有屏蔽套、上径向轴承和换热器，其中，所述总分流点的一部分冷却液流入所述屏蔽套，在所述屏蔽套之后为子分流点，子分流点的一部分冷却液流入上径向轴承的内部流道中，子分流点的另一部分冷却液流入上径向轴承的外部流道中，所述内部流道和外部流道的冷却液在子汇流点汇合，流入换热器进行换热，之后流回所述总汇流点；

所述下冷却回路上设有下径向轴承，所述总分流点的另一部分冷却液流入所述下径向轴承，下径向轴承的冷却液流回所述总汇流点；

该方法包括以下步骤：

S1：建立所述屏蔽式核主泵冷却系统的等效物理模型，将所述上冷却回路和下冷却回路上的装置设置为节点，节点和回路的连接构建为一拓扑结构；

S2：获取各节点内冷却液的质量流量Q_m、等效热影响功率P、冷却液的比热C；根据CQ_mΔT＝P确定相应节点的温度变化ΔT，或者，通过数值仿真的方法获得相应节点的温度变化ΔT；所述等效热影响功率P为每个节点装置各自的生热功率与散热功率之差；

S3：获取各汇流点的两个支路汇流前的流量Q1和Q2，及汇流后的流量Q，根据能量守恒，确定汇流点的温度变化关系CQ₁(T-T₁)＝CQ₂(T₂-T₁)，其中，T₁和T₂为两个支路汇流前的温度，T为汇流后的温度；

S4：选取回路中的一点作为温度起点，根据所述拓扑结构将温度变化串接起来，以获得所述等效物理模型的温度分布。

2.如权利要求1所述的屏蔽式核主泵冷却系统的温度分布测定方法，其特征在于，所述屏蔽套包括同轴设置的内套和外套，所述屏蔽套内设置有定子和转子，所述转子的两端分别通过转轴可转动连接所述上径向轴承和所述下径向轴承；其中，所述定子设置在所述内套和外套之间，所述转子设置在所述内套内，或者，所述转子设置在所述内套和外套之间，所述定子设置在所述内套内，冷却液流经屏蔽套电机绕组带走其电磁涡流生热，以使其对应的节点的出入口温度产生相应变化。

3.如权利要求2所述的屏蔽式核主泵冷却系统的温度分布测定方法，其特征在于，

所述上冷却回路上还设有用于增加连接所述上径向轴承的转轴转动惯量的上飞轮，所述上径向轴承的内部流道的冷却液流过所述上飞轮的下端面，之后流至所述子汇流点；冷却液流经所述上飞轮的下端面带走轴承损耗生热，以使其对应的节点的出入口温度产生相应变化。

4.如权利要求1所述的屏蔽式核主泵冷却系统的温度分布测定方法，其特征在于，所述下冷却回路上还设有用于增加连接所述下径向轴承的转轴转动惯量的下飞轮，所述下径向轴承的冷却液进入所述下飞轮，通过下飞轮的竖向间隙流出，之后流回至所述总汇流点；冷却液流经所述下飞轮带走轴承损耗生热，以使其对应的节点的出入口温度产生相应变化。

5.如权利要求1所述的屏蔽式核主泵冷却系统的温度分布测定方法，其特征在于，所述上冷却回路上还设有集水环，设置在所述子汇流点的出口部位，用以加强冷却液的冷却作用；冷却液流经所述集水环带走集水环所环装置的生热，以使其对应的节点的出入口温度产生相应变化。

6.如权利要求1所述的屏蔽式核主泵冷却系统的温度分布测定方法，其特征在于，还包括步骤S5：测量所述温度起点的温度，根据等效物理模型的温度分布确定所述屏蔽式核主泵冷却系统的温度分布。