[发明专利]一种螺旋管换热器流致振动试验模拟装置及其试验方法

说明书

本公开属于反应堆领域，特别涉及一种螺旋管换热器流致振动试验模拟装置及其试验方法。该装置包括：扇形试验段和环形试验段；其中扇形试验段包括：厚壁扇形管和薄壁扇形管；厚壁扇形管内部设置有直管段，且在厚壁扇形管外弧面设置有径向进口，在厚壁扇形管下端设置有轴向出口；薄壁扇形管与厚壁扇形管固定连接；其中环形试验段为厚壁管型结构；环形实验段厚壁内设置有螺旋管段，且在环形实验外弧面上端均匀设置有四个径向进口，在环形实验外弧面下端均匀设置有四个径向出口；其中扇形试验段出口与环形试验段进口相连；环形试验段出口与扇形试验段进口相连。从而提供了一种可以降低试验成本、提高试验准确性的试验模拟装置及其试验方法。

技术领域

本公开属于反应堆领域，特别涉及一种螺旋管换热器流致振动试验模拟装置及其试验方法。

背景技术

大型钠冷快堆中间热交换器为了缓解管束之间由于高温梯度产生的热应力，一种常见的设计是采用空间螺旋弯管方案。由于增加了此种结构，导致可能产生管束流致振动的区域除了进出口、支撑板区域、还要加上空间弯管区。

由于大型快堆中间换热器流量很大，如果采用1：1的试验模型，那么会大大增加试验件的加工成本以及试验台架的建设成本。

现有技术中，针对同心圆布置的直管，采用的是1：1比例模型，但是取1/6扇形，这是针对同心圆布置的直管；对于按照同心圆布置的空间螺旋弯管的管束结构，采用上述方法就会影响弯管区域的流场，进而导致试验的流致振动与真实情况有所区别，降低试验结果的准确性。因此需要重新设计一款针对同心圆布置的空间螺旋弯管换热器流致振动的试验模拟装置以及试验方法。

发明内容

(一)发明的目的

为克服现有技术的不足，本公开提供了一种可以降低试验成本、提高试验准确性的螺旋管换热器流致振动试验模拟装置及其试验方法。

(二)技术方案

一种螺旋管换热器流致振动试验模拟装置，该装置包括：扇形试验段和环形试验段；

其中扇形试验段包括：厚壁扇形管和薄壁扇形管；厚壁扇形管内部设置有直管段，且在厚壁扇形管外弧面设置有径向进口，在厚壁扇形管下端设置有轴向出口；薄壁扇形管与厚壁扇形管固定连接；

其中环形试验段为厚壁管型结构；环形实验段厚壁内设置有螺旋管段，且在环形实验外弧面上端均匀设置有径向进口，在环形实验外弧面下端均匀设置有径向出口；

其中扇形试验段出口与环形试验段进口相连；环形试验段出口与扇形试验段进口相连。

环形试验段上端的进口数量为四个，下端出口的数量为四个。

扇形试验段与环形试验段流量一致。

扇形试验段出口与环形试验段进口连接管道之间均设置有微调阀门。

环形试验段出口与扇形试验段进口连接管道之间设置有循环泵。

环形试验段四个进口流量相同。

采用螺旋管换热器流致振动试验模拟装置的试验方法，该方法包括：

a.连接扇形试验段与环形试验段；

b.将连接好的扇形试验段与环形试验段安装在试验台架中；

c.分别在扇形试验段和环形试验段的换热管上设置振动传感器；

d.开启循环泵，调节微调阀门；

e.对振动传感器采集的数据进行采集、分析。

步骤d中调节微调阀门，使扇形试验段流量与环形试验段流量一致，且环形试验段四个进口流量均等。

(三)有益效果