[发明专利]一种适用于核反应堆自然循环特性研究的装置和方法

权利要求书

1.一种适用于核反应堆自然循环特性研究的装置，包括反应堆堆芯模拟体(1)、连接在反应堆堆芯模拟体(1)上的一回路模拟管路，所述一回路模拟管路上还串联有蒸汽发生器模拟体(3)，所述蒸汽发生器模拟体(3)上还连接有二回路模拟管路，其特征在于，该装置的热工参数可调，所述热工参数包括以下参数中的一种或几种：所述一回路模拟管路的流体阻力、所述一回路模拟管路的压力、所述二回路模拟管路或一回路模拟管路的温度、所述反应堆堆芯模拟体(1)的功率、所述反应堆堆芯模拟体(1)与蒸汽发生器模拟体(3)的高度差。

2.根据权利要求1所述的一种适用于核反应堆自然循环特性研究的装置，其特征在于，所述可调的热工参数包括：所述热工参数包括以下参数中的一种或几种：所述一回路模拟管路的流体阻力、所述一回路模拟管路的压力、所述二回路模拟管路或一回路模拟管路的温度、所述反应堆堆芯模拟体(1)的功率、所述反应堆堆芯模拟体(1)与蒸汽发生器模拟体(3)的高度差；

各热工参数可单独调节。

3.根据权利要求1所述的一种适用于核反应堆自然循环特性研究的装置，其特征在于，所述反应堆堆芯模拟体(1)包括筒体及设置在筒体内的电加热器，所述反应堆堆芯模拟体(1)的功率通过改变电加热器的加热功率实现。

4.根据权利要求1所述的一种适用于核反应堆自然循环特性研究的装置，其特征在于，所述一回路模拟管路上设置有可拆卸的管段，且一回路模拟管路上蒸汽发生器模拟体(3)的两侧均设置有可拆卸的管段，所述反应堆堆芯模拟体(1)与蒸汽发生器模拟体(3)的高度差通过如下方式实现：完成一回路模拟管路上蒸汽发生器模拟体(3)两侧可拆卸的管段由一回路模拟管路上断开或拆离后，改变反应堆堆芯模拟体(1)与蒸汽发生器模拟体(3)两者中至少一者在高度方向上的位置以得到所需的高度差，通过与管接头间距匹配的其他长度的可拆卸的管段完成一回路模拟管路的拼接。

5.根据权利要求1所述的一种适用于核反应堆自然循环特性研究的装置，其特征在于，所述二回路模拟管路或一回路模拟管路的温度可调通过串联在二回路模拟管路上的流量调节装置实现。

6.根据权利要求1所述的一种适用于核反应堆自然循环特性研究的装置，其特征在于，还包括串联在一回路模拟管路上的阻力调节装置(5)，所述阻力调节装置(5)包括管段(8)、内嵌于管段(8)上的喉管(10)，所述喉管(10)通过固定销(11)与管段(8)形成可拆卸连接关系，所述喉管(10)作为管段(8)内的堵头，且喉管(10)上设置有用于连通喉管(10)两侧的通孔，所述一回路模拟管路的流体阻力调节通过更换管段(8)上具有不同通孔开孔尺寸的喉管(10)实现；

所述管段(8)的两端均设置有管接头(9)，所述管接头(9)用于实现阻力调节装置(5)在一回路模拟管路串联，且所述管接头(9)用于实现阻力调节装置(5)在一回路模拟管路上可拆卸。

7.根据权利要求6所述的一种适用于核反应堆自然循环特性研究的装置，其特征在于，所述管段(8)为直管段，且所述通孔为圆形孔，所述通孔的轴线与管段(8)的轴线共线。

8.根据权利要求1所述的一种适用于核反应堆自然循环特性研究的装置，其特征在于，还包括连接在一回路模拟管路上的压力控制器(7)，所述压力控制器(7)包括通过管道与一回路模拟管路相连的稳压筒(12)、通过注入阀(14)与稳压筒(12)相连的压缩气源(13)、连接在稳压筒(12)上的排出阀(15)，且在稳压筒(12)工作时，所述稳压筒(12)内可存储压缩气体；

所述一回路模拟管路的压力可调通过注入阀(14)和排出阀(15)工作，向稳压筒(12)内注入压力介质或将稳压筒(12)内的压力介质排出实现。

9.根据权利要求8所述的一种适用于核反应堆自然循环特性研究的装置，其特征在于，还包括用于检测一回路模拟管路中压力的压力传感器，所述注入阀(14)和排出阀(15)均为自动阀，所述注入阀(14)和排出阀(15)的工作状态通过压力传感器的反馈值控制。

10.一种适用于核反应堆自然循环特性研究的方法，其特征在于，采用如权利要求1至9中任意一项所述的装置，在改变该装置中任一热工参数后，获得一回路模拟管路上流体的自然循环能力。