[发明专利]一种多用途热管堆原型样机

权利要求书

1.一种多用途热管堆原型样机，其特征在于，包括：

六边形基体，用于模拟热管堆固态堆芯；

多根加热棒，插置在所述六边形基体内，用于模拟反应堆燃料棒束，并通过调节所述加热棒的功率模拟堆芯的功率分布和功率变化；

热电转换器，用于模拟动态和静态热电转换过程；

多根高温碱金属热管，用于模拟实现堆芯冷却及能量传输的过程；所述高温碱金属热管的第一端为蒸发端，插置于所述六边形基体内，所述高温碱金属热管的中间段为绝热段，所述高温碱金属热管的第二端为冷凝端；多根高温碱金属热管的冷凝端与所述热电转换器连接；

承压保护壳，包覆在所述六边形基体、所述多根加热棒、所述多根高温碱金属热管和所述热电转换器的外侧，以保护测试人员的安全，且能够用于真空环境下的测试；

所述高温碱金属热管以高纯钾为工质；所述高温碱金属热管的管材为海恩斯230，所述高温碱金属热管内烧结有海恩斯230吸液芯；

所述热电转换器包括斯特林热电转换器和静默式热电转换器，所述斯特林热电转换器用于模拟动态热电转换过程，所述静默式热电转换器用于模拟静态热电转换过程；多根高温碱金属热管分为2组，其中，第一组的多根高温碱金属热管的冷凝端通过第一换热装置与所述斯特林热电转换器连接，第二组的多根高温碱金属热管的冷凝端通过第二换热装置与所述静默式热电转换器连接。

2.根据权利要求1所述的多用途热管堆原型样机，其特征在于，所述加热棒的峰值功率为1.2kW；所述加热棒为90根，用于提供百千瓦内的热功率。

3.根据权利要求1所述的多用途热管堆原型样机，其特征在于，所述六边形基体采用铌锆合金制成。

4.根据权利要求3所述的多用途热管堆原型样机，其特征在于，所述六边形基体上开设有127个按照六边形排布的圆孔，其中，37个所述圆孔用于与所述高温碱金属热管配合；90个所述圆孔用于与所述加热棒配合。

5.根据权利要求1所述的多用途热管堆原型样机，其特征在于，所述高温碱金属热管的数量为37根。

6.根据权利要求5所述的多用途热管堆原型样机，其特征在于，所述斯特林热电转换器通过第一换热装置与其中的18根所述高温碱金属热管相连，余热通过冷却水导出；所述静默式热电转换器通过第二换热装置与其余19根所述高温碱金属热管相连；所述静默式热电转换器由多组方钴矿热电片组成，所述多组方钴矿热电片布置在所述第二换热装置的表面并通过冷板与所述第二换热装置固定；所述方钴矿热电片用于静态热电转换，余热通过所述冷板导出。

7.根据权利要求6所述的多用途热管堆原型样机，其特征在于，所述第二换热装置为品字形换热装置。

8.根据权利要求7所述的多用途热管堆原型样机，其特征在于，还包括测量控制系统，所述测量控制系统与所述加热棒、所述斯特林热电转换器、所述静默式热电转换器电连接。