[发明专利]广视角承压抑压冷却冲击过程模拟系统

权利要求书

1.一种广视角承压抑压冷却冲击过程模拟系统，其特征在于，包括：抑压水池、鼓泡器机构、气体供应机构、测量机构和控制模块，其中：鼓泡器机构设置于抑压水池内并与气体供应机构相连，气体供应机构通过抑压水池与鼓泡器机构相连，测量机构与抑压水池相连并采集压力信号、声音信号、振动信号和温度信号，控制模块与测量机构相连并对采集到的高频压力信号、声音信号和振动信号进行快速傅里叶变换或者小波分析计算分析，得到抑压冲击特性规律；

所述的控制模块包括：压力信息单元、声音信息单元、振动信息单元、温度信息单元及分析检测单元，其中：压力信息单元与压力传感器相连并接收压力信息后进行模数变换和特征提取并输出至分析检测单元，声音信息单元与水听器相连并接收声音信息后进行模数变换和特征提取并输出至分析检测单元，振动信息单元与加速度传感器相连并接收加速度信息后进行模数变换和特征提取并输出至分析检测单元，温度信息单元与温度传感器相连并接收温度信息后进行模数变换和特征提取并输出至分析检测单元，分析监测单元根据收到的压力特征、声音特征、振动特征和温度特征进行快速傅里叶变换或者小波分析计算分析，得到抑压冲击特性规律；

所述的气体供应机构包括：蒸汽供应单元和氮气供应单元；

所述的蒸汽供应单元出口依次设有蒸汽管线质量流量计、蒸汽管线电动调节阀和蒸汽管线止回阀，其中：蒸汽管线止回阀分别与多位置管线和氮气供应单元相连；

所述的氮气供应单元的出口依次设有氮气管线减压阀、氮气管线加热器、氮气管线质量流量计、氮气管线电动调节阀和氮气管线止回阀，其中：氮气管线止回阀和蒸汽管线止回阀相连并与鼓泡器机构共同相连。

2.根据权利要求1所述的广视角承压抑压冷却冲击过程模拟系统，其特征是，所述的测量机构包括：摄像机、设置于抑压水池上的流量计、温度传感器、压力传感器、水听器、加速度传感器以及应变片，其中：摄像机设置于抑压水池外部并与观察视窗相对设置。

3.根据权利要求1所述的广视角承压抑压冷却冲击过程模拟系统，其特征是，所述的鼓泡器机构包括：相连的鼓泡器和若干多位置管线，其中：多位置管线设置于抑压水池顶部并与蒸汽供应单元和氮气供应单元相连，鼓泡器设置于抑压水池内。

4.根据权利要求1所述的广视角承压抑压冷却冲击过程模拟系统，其特征是，所述的抑压水池上设有用于观测抑压冲击冷凝行为特性的观察视窗；所述的抑压水池上设有若干用于与多位置管线相连的管线孔。

5.一种基于权利要求1-4中任一所述过程模拟系统的模拟方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：打开补水管线阀门，向实验容器内注水，水位达到工况要求后关闭阀门，停止注水；启动氮气供应单元，关闭蒸汽管线，持续通入氮气加热实验容器内水体，使得容器内水温达到工况要求，并通过氮气管线通入氮气加压，使得容器内压力达到工况要求；

步骤2：通过蒸汽供应单元产生蒸汽，调节蒸汽质量流量达到工况要求；通过氮气供应单元产生氮气，调节氮气质量流量和温度达到工况要求，以模拟实际反应堆中与蒸汽同时产生的不凝性气体，与蒸汽混合后注入实验容器中；

步骤3：通过温度传感器、压力传感器、水听器、加速度传感器、摄像机以及应变片采集得到信号，通过快速傅里叶快速变换计算获取抑压冲击特性规律、通过论述抑压水池抑压冲击过程机理，分析冷凝过程对结构的冲击作用，具体包括：

3.1)将传感器输出的电信号通过采集系统转化为所需的温度、压力、声压、振动；

3.2)高频压力、声音、振动采集信号，可通过采集系统和控制系统获取各类信号的时域特性；

3.3)将时域特性通过快速傅里叶变换或者小波分析获取信号的频域特性，通过分析各类物理的幅值和频率获取抑压冲击机理特性及作用规律。