可视化试验系统的制作方法

文档序号:20196545发布日期:2020-03-27 20:12阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种可视化试验系统,其特征在于,该系统包括:

燃料组件;

管路系统,用于使得流动工质能够在所述燃料组件内部流动;

测量控制装置,用于采集测量参数,并根据采集的测量参数控制所述管路系统各器件工作,获得燃料组件内部的速度分布和压降分布。

2.根据权利要求1所述的可视化试验系统,其特征在于,所述燃料组件包括:

外套管,所述外套管采用带有绕丝的透明材料制作,所述外套管内通过绕丝设置为若干快堆燃料棒构成的燃料棒束;

第一压力传感器,所述外套管外部轴向呈周期性分布有测压区域,每一测压区域均包括周向设置的多个测压点,测压点设置有所述第一压力传感器,用于进行燃料组件的多个轴向压降和横向压降测量。

3.根据权利要求2所述的可视化试验系统,其特征在于,所述管路系统包括第一~第三水箱、第一~第二水泵、换热器和若干阀门;

所述第一水箱出口通过所述第一水泵和第一阀门连接所述换热器进口,所述换热器出口连接所述第二水箱进口,所述第二水箱出口依次通过第一阀门组件、第二阀门组件以及第二阀门连接所述燃料组件入口,所述燃料组件出口通过第三阀门连接所述第三水箱进口,所述第三水箱出口通过第四阀门连接所述第二水泵进口,所述第二水泵出口通过第五阀门连接所述换热器。

4.根据权利要求3所述的可视化试验系统,其特征在于,所述测量控制装置包括:

测温元件,设置在所述燃料组件入口和出口处;

第二压力传感器,设置在所述第二水泵进口、出口以及燃料组件入口处;

流量计,设置在所述燃料组件入口与第二水箱之间;

控温装置,连接所述第一水箱和换热器,用于对流动工质温度进行控制;

测控系统,用于采集所述测温器件、第一压力传感器、第二压力传感器以及流量计的测量结果,并实现对水泵及控温装置的调节,获取燃料组件内部的压降分布;

光学测速仪,用于拍摄燃料组件内轴向和横向速度分布。

5.根据权利要求4所述的所述的可视化试验系统,其特征在于,所述测控系统包括:

水泵控制模块,用于回路的启动和停止,并对水泵频率进行调节;

数据采集模块,用于监控和采集流量计、测温元件以及第一压力传感器的数据;

超压保护模块,用于采集设置在所述燃料组件入口处的第二压力传感器的数值,并对燃料组件进行超压保护。

6.根据权利要求4或5所述的所述的可视化试验系统,其特征在于,所述光学测速仪采用粒子图像测速仪,所述粒子图像测速仪采用同步器控制激光器和ccd相机,完成速度分布拍摄;

当拍摄燃料组件轴向速度分布时,所述激光器位于燃料组件右侧,相机位于燃料组件正面;

当拍摄组件横流时,所述激光器位于燃料组件右侧,相机位于燃料组件顶端。

7.根据权利要求3~5任一项所述的可视化试验系统,其特征在于,所述第二水泵还设置有第六阀门作为旁通支路,使得试验回路切换到不同试验工况。

8.根据权利要求3~5任一项所述的可视化试验系统,其特征在于,所述第四阀门还设置有过滤器旁通支路,所述过滤器旁通支路包括串联连接的第七阀门和过滤器。

9.根据权利要求3~5任一项所述的可视化试验系统,其特征在于,所述第一组件包括并联连接的三条支路,第一支路为串联连接的第八阀门和第一流量计,第二支路为串联连接的第九阀门和第二流量计,第三支路为第十阀门;

所述第二组件包括并联连接两条支路,第一条支路由串联连接的第十一阀门和第三流量计构成的支路,第二支路为第十二阀门支路;

其中,所述第一流量计或第二流量计的测量原理与第三流量计的测量原理不相同。

10.根据权利要求2~5任一项所述的可视化试验系统,其特征在于,所述外套管顶部设置上管座,所述上管座底部设置有上支撑栅格板;所述外套管底部设置有下管座,所述下管座顶部也设置有下支撑栅格板;

优选地,所述下管座处还设置有过滤塞,用于燃料组件除杂和均匀流量;

优选地,所述流动工质选取和所述外套管折射率匹配的液体,用于消除因流动工质和外套管材料折射率差异给光路带来的影响;

优选地,所述流动工质采用对伞花烃;

优选地,所述流动工质在运行前做加热处理,将流动工质中的气泡排除。

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