[发明专利]测量水介质旁通管系流致声共振的冷态试验系统

说明书

本发明提供了一种测量水介质旁通管系流致声共振的冷态试验系统,包括：主管道系统和旁通系统，且所述主管道系统和所述旁通系统连通；主管道系统包括依次通过连接管路连接形成回路的泵、缓冲罐以及流量计；所述旁通系统包括旁通管路和动压测量系统，所述旁通管路的一端与位于所述流量计与所述泵之间的所述连接管路连通，另一端封闭；所述动压测量系统用于测量所述旁通管路。本发明通过在动压测量系统内设置信号放大器，有助于提高水介质下所测信号强度，从而有助于提高测量数据的有效性。本发明通过主管道系统和旁通系统的配合使用，有助于降低泵的周期压力振荡输入，有助于模拟真实工作环境，从而有助于提高试验系统测量数据的有效性和精确性。

技术领域

本发明涉及反应堆设计技术领域，具体地，涉及一种测量水介质旁通管系流致声共振的冷态试验系统。

背景技术

近年来，国内外部分核电站发生了由强烈声共振引起的主蒸汽管道振动、主蒸汽隔离阀、安全阀、大气释放阀和疏水阀零件损伤或蒸汽干燥器裂纹，影响核电站正常稳定运行，甚至导致计划外停堆和低功率运行。研究表明，主蒸汽管线内蒸汽的高速流动会在旁通管线阀门处出现湍流和旋涡。如果主蒸汽管线及其附属结构(阀门和支管等)设计或安装不当，当旋涡脱落频率与管线和阀门的声固有频率接近时，就会出现声共振现象。声共振产生高强度的声压力脉动，并沿管线传播，导致蒸汽干燥器等结构部件振动甚至发生高周疲劳失效。

现有公开号为CN206946957U的中国专利，其公开了一种用于防止压水堆放射性物质释放的管路系统，包括安全壳以及一体化反应堆，在蒸汽发生器二次侧出口设有两个主蒸汽管线，在主蒸汽管线上均设有防旁通隔离阀，旁通隔离阀位于安全壳的内侧，两个主蒸汽管线的末端连接合并形成蒸汽母线，在蒸汽发生器内设有温度传感器，温度传感器与控制器电连接，旁通隔离阀的执行部与控制器电连接。

国产先进压水堆AP1000与国核一号均设置有旁通管系。当旁通管系与主管道三通处的漩涡脱落频率与管系的声腔频率耦合导致发生“声共振”现象时，在管道上会产生强烈振动，危及反应堆安全运行。为了了解声共振特性，需要对流致振动进行测量。

发明人认为水动力噪声会极大的影响动态压力测量，因此需要针对这一问题设计出合理的试验系统，降低水动力噪声并提高测量数据的精确度，为先进压水堆的安全运行提供技术储备。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种测量水介质旁通管系流致声共振的冷态试验系统。

根据本发明提供的一种测量水介质旁通管系流致声共振的冷态试验系统,包括：主管道系统和旁通系统，且所述主管道系统和所述旁通系统连通；主管道系统包括依次通过连接管路连接形成回路的泵、缓冲罐以及流量计；所述旁通系统包括旁通管路和动压测量系统，所述旁通管路的一端与位于所述流量计与所述泵之间的所述连接管路连通，另一端封闭；所述动压测量系统用于测量所述旁通管路。

优选地，所述缓冲罐与所述流量计之间连接有温度计和压力表。

优选地，所述缓冲罐包括折流板结构；所述缓冲罐与所述泵之间的距离大于倍所述连接管路的管径。

优选地，所述缓冲罐上设置有排气管路，且所述排气管路上设置有排气阀门。

优选地，动压测量系统包括依次连接的动态压力传感器、信号放大器以及信号采集系统；所述动态压力传感器设置在所述旁通管路的封闭端上。

优选地，所述动态压力传感器与所述信号放大器之间的距离小于等于1m。

优选地，所述主管道系统还包括固支结构，所述固支结构分别设置在所述缓冲罐远离所述泵的一侧、所述连接管路与所述旁通测量管路的连接口的周侧。

优选地，所述流量计远离所述缓冲罐的一侧设置有控制阀。

优选地，所述泵远离所述缓冲罐的一侧设置有控制阀。