[发明专利]一种子通道滑移式横向压降测量系统

说明书

本发明公开了一种子通道滑移式横向压降测量系统，涉及滑移式子通道横向压降测量技术领域，包括子通道横向压降测量装置、三维位移平台及夹持装置、微压差表和数据采集系统。所述子通道横向压降测量装置包括棒束，出口水箱，流道和进口段；所述棒束与和所述出口水箱之间使用螺纹连接和密封圈密封，所述出口水箱和所述流道之间使用法兰连接和密封圈密封，所述流道和所述进口段之间使用法兰连接和密封圈密封。本发明可直接测量子通道间的压差值，可同时测量相邻两组子通道间的压差值，且可以通过高度调节在垂直方向不同截面进行测量。

技术领域

本发明涉及压降测量技术领域，尤其涉及一种子通道滑移式横向压降测量系统。

背景技术

在核电蓬勃发展的同时，研究人员越来越重视核电站设计时候的安全问题。我们知道在典型的压水堆核电站中，堆芯是产生热量的地方，因此，随着核电站的升级及功率的提高，能否更加有效地带走反应堆堆芯的热量、保证核燃料组件的温度不过高已经成为核燃料组件设计时候考虑的重要因素。

在常规压水核反应堆中，核燃料组件中最常用的结构是棒束结构。燃料棒按17×17排列并被固定成一束作为核燃料组件，每四根燃料棒之间围成一定间隙的流道通常称为子通道。在进行核燃料组件的设计时，研究者通常需要借助反应堆中原本用来固定燃料棒的定位格架实现流动的有效交混，在两个相邻的子通道之间会产生横向压降，即子通道横向压降。冷却剂流经子通道带走由燃料棒束产生的热量，从而保证燃料棒四周的温度不超过其限值，子通道横向压降会驱动流体横掠燃料棒束，大大促进燃料棒和冷却剂之间的换热，同时横向流动还能促进子通道之间的热量输运，增强子通道之间的热交混，达到冷热流体混合降低温度的效果。这对核反应堆的安全有着重要的影响。因此，子通道横向压降成为核反应堆研究的重点和热点。

但是由于核燃料组件内部空间有限，难以直接测量子通道横向压降，目前仅有一篇关于子通道压降的测量。该设计的压力测量实验回路由测试部分，包括蓄水池，15千瓦离心泵，流量控制阀和不锈钢管道组成，形成一个闭环。在压力测量杆上钻五个引压孔，沿垂直直线对齐。压力测量杆可沿其轴线旋转，并在±250mm的范围内轴向移动。孔的位置和横动范围能够测量测试部分中详细的垂直压力分布。压力接头从带有塑料管的棒内部连接到一组压差传感器，位于上压力通风系统中自由表面的高度上，从而补偿垂直测试部分中的重力压头。柔性塑料管是半透明的，以确保在测试之前适当地清除气泡。而实验装置只能测量压力值，无法直接测出子通道间的压差值，且其引压孔朝向完全一致，一次只能测量一个子通道的压力值。

因此，本领域的技术人员致力于开发一种测量系统，可直接测量子通道间的压差值，可同时测量相邻两组子通道间的压差值，且可以通过高度调节在垂直方向不同截面进行测量。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是由于核燃料组件内部空间有限，难以直接测量子通道横向压降子通道，以及如何提高测量效率。

为实现上述目的，本发明提供了一种子通道滑移式横向压降测量系统，包括子通道横向压降测量装置、三维位移平台及夹持装置、微压差表和数据采集系统；

所述子通道横向压降测量装置包括棒束，出口水箱，流道和进口段；所述棒束与和所述出口水箱之间使用螺纹连接和密封圈密封，所述出口水箱和所述流道之间使用法兰连接和密封圈密封，所述流道和所述进口段之间使用法兰连接和密封圈密封；

所述棒束由三根测压棒和二十二根非测压棒，共二十五根棒子按5*5正方形排列组成，每四根所述棒子之间围成一个子通道，并以定位格架固定所述棒束，所述三根测压棒包括一根位于所述棒束中心的中心测压棒及其相邻斜对角位置的两根对角测压棒，其余位置为二十二根所述非测压棒；所述中心测压棒和所述对角测压棒均由中空圆管，以及所述中空圆管下端的密封螺丝螺帽和锥形塞组成，在所述中空圆管指定位置开有引压孔，三个所述引压孔分别指向相邻的三个所述子通道；