[发明专利]一种适用于棒束子通道出口流量测量的顶端定位件

说明书

本发明涉及一种适用于棒束子通道出口流量测量的顶端定位件，包括多个与棒束排列方式完全相同的定位销，相邻定位销之间通过隔片连接形成内子通道形状的流道，定位销与棒束套管之间流道也通过隔片分割形成边子通道与角子通道形状的流道。定位销与隔片一体化加工形成顶端定位件。棒束顶部中心开孔，用于插入定位销。棒束套管内壁面处开槽，用于插入构成角子通道流道的隔片。顶端定位件装配于棒束顶部，并在棒束套管顶部槽口位置断续焊接实现顶端定位件与棒束套管的固连。本发明可在几乎不干扰棒束子通道出口流量测量的前提下实现棒束的顶端定位，防止棒束不受约束自由散开，确保棒束出口子通道几何尺寸的准确性以提高子通道流量测量的精确度。

技术领域

本发明属于棒束流动特性试验领域，具体涉及一种适用于棒束子通道出口流量测量的顶端定位件。

背景技术

反应堆堆芯流道复杂，组件繁多，而且燃料组件中流道致密细长，温升和压降都很大。出于反应堆的安全设计考虑，需要在研究中采用更准确更精细的计算模型，不仅可以对已有的设计进行验证，还可以在反应堆概念设计时更方便的进行参数选择和优化，促进堆芯热工水力问题的研究，降低热工水力计算中的不确定性，有效降低热点因子，保证反应能够安全稳定运行。

通常系统程序采用棒束级别的计算模型结果保守，为了得到更精确的组件内流场温度场的分布，非常有必要开展子通道级别的试验和理论研究。无论是在子通道换热特性试验还是压降或搅混特性试验，均需要测量子通道的流量。由于需要在棒束出口测量子通道的流量，为了不干扰流场，通常棒束出口不设置任何约束，仅在棒束底端进行固定，但这样会很大程度上导致出口子通道几何尺寸与理想尺寸偏差较大，影响子通道流量测量的准确性。因此需要采取手段，在不干扰出口流场的情况下，实现棒束顶端的固定，保证试验结果的合理有效性。

发明内容

为了解决上述现有技术存在的问题，本发明提供了一种适用于棒束子通道出口流量测量的顶端定位件，该顶端定位件适用于各种类型组件，可方便有效地在各类子通道试验中实现棒束的顶端固定，在不干扰子通道流量分配的前提下，提高试验结果的准确性。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种适用于棒束子通道出口流量测量的顶端定位件，包括多个与棒束3排列方式完全相同的定位销1，相邻所述定位销1之间通过隔片4连接形成内子通道形状的流道，定位销1与棒束套管2之间流道也通过隔片4分割形成边子通道与角子通道形状的流道；所述定位销1与隔片4一体化加工形成顶端定位件，顶端定位件装配于棒束3顶部实现棒束3的顶端定位。

所述定位销1由两个同轴的圆柱体组成，上圆柱体直径与棒束3中单根棒的直径相同，下圆柱体直径为上圆柱体直径的一半，并在下圆柱体底段加工出倒角；上圆柱体高10mm，下圆柱体高度为上圆柱体直径的1.5倍。

所述棒束3顶部中心开孔用于插入定位销1，若棒束3中棒数目棒的圈数小于等于3则开孔与定位销1下圆柱采用H7/h6间隙配合，若棒的圈数大于3则采用H8/h7间隙配合，孔口加工倒角方便定位销1装配，开孔深度比定位销1下圆柱体长5mm。

所述隔片4高度与定位销1上圆柱体高度相同为10mm，最外圈的定位销1与棒束套管2之间的隔片分为两类，第一类为构成角子通道流道的隔片4，其长度较长深入棒束套管2内壁面5mm，其余为第二类，第二类隔片4长度刚好为最外圈的定位销1与棒束套管2内壁面之间的间隙距离。

所述隔片4厚度为0.5mm，该尺寸在保证顶端定位件结构强度的同时尽量减小隔片4对出口流场的干扰，隔片4底端厚度逐渐变小到0形成尖角，用于减小流体对隔片4的冲击，以免对子通道流量分配造成干扰。

所述棒束套管2内壁面角子通道边界对应位置开槽，从棒束套管2顶部沿着内壁面向下开10mm长、6mm深的槽，用于插入构成角子通道流道的隔片4，实现顶端定位件的装配，并在棒束套管2顶部槽口位置断续焊接实现顶端定位件与棒束套管2的固连，完成棒束3的定位。