控制棒导向筒组件水力学模拟体制造技术

本发明专利技术公开了一种控制棒导向筒组件水力学模拟体，其包括：下方管，用于模拟控制棒导向筒原型中的下部导向筒组件；上圆管，组接于下方管上，用于模拟控制棒导向筒原型中的上部导向筒组件；以及中心杆，在上圆管和下方管内延伸，用于模拟控制棒导向筒原型中的控制棒驱动杆和热套管。相对于现有技术，本发明专利技术控制棒导向筒组件水力学模拟体不但对控制棒导向筒组件的外部几何结构进行了模拟，而且还对导向筒组件的内部进行了设计模拟，中心杆上加阻力调节片的结构形式可模拟原型的导向隔板，并可通过更换阻力调节片来调节轴向阻力分布，使模拟体与控制棒导向筒组件原型沿轴向的流阻分布对应一致，实现水力学动力相似。

【技术实现步骤摘要】
控制棒导向筒组件水力学模拟体
本专利技术属于核电
，更具体地说，本专利技术涉及一种控制棒导向筒组件水力学模拟体。
技术介绍
在核电
，在设计和运行新堆型之前，为了获得新堆型的安全分析数据，通常需要开展缩比后的整体力学实验，以研究反应堆堆芯入口燃料组件之间的流量分配特性、反应堆的压降特性，以及部分腔室的交混特性。现有技术的反应堆整体水力学比例模拟实验中，包括流量分配实验、交混实验、流场分布实验、水力载荷实验，针对控制棒导向筒组件的模拟通常采用导向筒组件外部几何相似、内部过水面积比与原型相同的方法。模拟实验仅模拟上腔室内的下部导向筒组件，上封头内的上部导向筒组件进行了简化省略处理。导向筒模拟体均采用中空形式，无法体现导向筒原型内部的水力特性，因此其内部包括流速、压力等流动参数的分布与原型差异较大。有鉴于此，确有必要提供一种控制棒导向筒组件水力学模拟体，以真实体现控制棒导向筒组件的水力学特性，便于开展反应堆上封头、上腔室水力模拟实验。
技术实现思路
本专利技术的目的在于：克服现有技术的缺陷，提供一种控制棒导向筒组件水力学模拟体，以真实体现控制棒导向筒组件的水力学特性，便于开展反应堆上封头、上腔室水力模拟实验。为了实现上述目的，本专利技术提供了一种控制棒导向筒组件水力学模拟体，其包括：下方管，用于模拟控制棒导向筒原型中的下部导向筒组件；上圆管，组接于下方管上，用于模拟控制棒导向筒原型中的上部导向筒组件；以及中心杆，在上圆管和下方管内延伸，用于模拟控制棒导向筒原型中的控制棒驱动杆和热套管。作为本专利技术控制棒导向筒组件水力学模拟体的一种改进，所述下方管的底部轴向设有连续导向结构，用于模拟控制棒导向筒原型中的连续导向组件。作为本专利技术控制棒导向筒组件水力学模拟体的一种改进，所述连续导向结构通过焊接固定在所述下方管的底部。作为本专利技术控制棒导向筒组件水力学模拟体的一种改进，所述上圆管的出口设有锥形结构，用于模拟控制棒导向筒原型中的喇叭罩。作为本专利技术控制棒导向筒组件水力学模拟体的一种改进，所述上圆管的上方设有喉部结构，用于模拟控制棒导向筒原型中的上部导向筒顶端圆孔，所述喉部结构通过筋板与所述锥形结构焊接固定。作为本专利技术控制棒导向筒组件水力学模拟体的一种改进，所述喉部结构通过径向螺钉固定于所述上圆管的顶部。作为本专利技术控制棒导向筒组件水力学模拟体的一种改进，所述中心杆设有可更换的阻力调节片，用于模拟控制棒导向筒原型中的导向隔板，以调节轴向阻力。作为本专利技术控制棒导向筒组件水力学模拟体的一种改进，所述阻力调节片通过径向螺钉固定于所述下方管和上圆管内的所述中心杆上。作为本专利技术控制棒导向筒组件水力学模拟体的一种改进，所述中心杆设有星形支撑结构，用于径向支撑中心杆。作为本专利技术控制棒导向筒组件水力学模拟体的一种改进，所述星形支撑结构通过径向螺钉固定于所述下方管和上圆管内的所述中心杆上。相对于现有技术，本专利技术控制棒导向筒组件水力学模拟体具有以下优点：首先，本专利技术控制棒导向筒组件水力学模拟体不但对控制棒导向筒组件的外部几何结构进行了模拟，而且对导向筒组件的内部进行了设计模拟，中心杆上加阻力调节片的结构形式，可模拟控制棒导向筒组件原型的导向隔板，通过更换阻力调节片可调节轴向阻力分布，使控制棒导向筒组件水力学模拟体与控制棒导向筒组件原型沿轴向的流阻分布对应一致，实现水力学动力相似；其次，通过阻力调节片的更换，可使模拟体适应不同内部结构形式或不同参数的导向筒组件模拟，其使用具有通用性。通过对阻力调节片结构的特殊设计，可以使导向筒内压降不受流体流动方向改变的影响，使实验结果具有较好的重复性。最后，本专利技术控制棒导向筒组件水力学模拟体中设计了取压孔，可满足上封头、上腔室内控制棒导向筒组件的压力点和压力场的精确测量问题，准确模拟了下部导向筒组件和上部导向筒组件，可以用于反应堆整体水力学相关的实验，且可以提高实验结果的精确性。附图说明下面结合附图和具体实施方式，对本专利技术控制棒导向筒组件水力学模拟体及其技术效果进行详细说明，其中：图1为本专利技术控制棒导向筒组件水力学模拟体的结构示意图。图2为本专利技术控制棒导向筒组件水力学模拟体的剖视示意图。附图标记下方管-10；阻力调节片-100；上圆管-20；锥形结构-200；肋板-202；喉部结构-204；星形支撑结构-206；法兰-208；中心杆-30；连续导向结构-40。具体实施方式为了使本专利技术的专利技术目的、技术方案及其技术效果更加清晰，以下结合附图和具体实施方式，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的具体实施方式仅仅是为了解释本专利技术，并非为了限定本专利技术。请参照图1和图2所示，本专利技术提供了一种控制棒导向筒组件水力学模拟体，其包括：下方管10，用于模拟控制棒导向筒原型中的下部导向筒组件；上圆管20，组接于下方管10上(例如，下方管10和上圆管20利用各自的法兰进行连接和固定)，用于模拟控制棒导向筒原型中的上部导向筒组件；以及中心杆30，在下方管10和上圆管20内延伸，用于模拟控制棒导向筒原型中的控制棒驱动杆和热套管。在图示实施方式中，下方管10的底部轴向设有连续导向结构40，用于模拟控制棒导向筒原型中的连续导向组件，连续导向结构40通过焊接固定在下方管10的底部。上圆管20的出口设有锥形结构200，用于模拟控制棒导向筒原型中的喇叭罩。因此，保证控制棒导向筒组件水力学模拟体与模拟控制棒导向筒原型间几何结构相似，且结构简单，操作方便。上圆管20的上方设有喉部结构204，用于模拟控制棒导向筒原型中的上部导向筒顶端圆孔，在图示实施方式中，喉部结构204通过筋板(为图示)与锥形结构200焊接固定，喉部结构204通过径向螺钉固定于上圆管20的顶部。中心杆30与上圆管20的顶部通过肋板进行连接，成为一体结构，便于中心杆30的拆装和阻力调节片100的更换。本专利技术控制棒导向筒组件水力学模拟体不但对控制棒导向筒组件的外部几何结构进行了模拟，而且对导向筒组件的内部进行了设计模拟：中心杆30设有可更换的阻力调节片100，用于模拟控制棒导向筒原型中的导向隔板，以调节轴向阻力，阻力调节片100的数量和位置与原型导向隔板结构一一对应，在应用中，阻力调节片100的数量和位置可以根据实际需要进行调整和优化。通过更换阻力调节片100来调节轴向阻力分布，使控制棒导向筒组件水力学模拟体与控制棒导向筒组件原型沿轴向的流阻分布对应一致，实现水力学动力相似。根据本专利技术的一个实施方式，阻力调节片100通过径向螺钉固定于下方管10和上圆管20内的中心杆40上。通过对阻力调节片100结构的特殊设计，可以使导向筒内压降不受流体流动方向改变的影响，使实验结果具有较好的重复性。中心杆30设有星形支撑结构206，用于径向支撑中心杆，防止中心杆倾斜和径向移动。星形支撑结构206通过径向螺钉固定于本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种控制棒导向筒组件水力学模拟体，其特征在于，包括：/n下方管，用于模拟控制棒导向筒原型中的下部导向筒组件；/n上圆管，组接于下方管上，用于模拟控制棒导向筒原型中的上部导向筒组件；以及/n中心杆，在上圆管和下方管内延伸，用于模拟控制棒导向筒原型中的控制棒驱动杆和热套管。/n

【技术特征摘要】
1.一种控制棒导向筒组件水力学模拟体，其特征在于，包括：
下方管，用于模拟控制棒导向筒原型中的下部导向筒组件；
上圆管，组接于下方管上，用于模拟控制棒导向筒原型中的上部导向筒组件；以及
中心杆，在上圆管和下方管内延伸，用于模拟控制棒导向筒原型中的控制棒驱动杆和热套管。


2.根据权利要求1所述的控制棒导向筒组件水力学模拟体，其特征在于，所述下方管的底部轴向设有连续导向结构，用于模拟控制棒导向筒原型中的连续导向组件。


3.根据权利要求2所述的控制棒导向筒组件水力学模拟体，其特征在于，所述连续导向结构通过焊接固定在所述下方管的底部。


4.根据权利要求1所述的控制棒导向筒组件水力学模拟体，其特征在于，所述上圆管的出口设有锥形结构，用于模拟控制棒导向筒原型中的喇叭罩。


5.根据权利要求4所述的控制棒导向筒组件水力学模拟体，其特征在于，所述上圆管的上方设有喉部结构...

【专利技术属性】
技术研发人员：王阔，洪荣坤，彭帆，邢军，卢冬华，李凯迪，童刚，谢翀，王龙，
申请(专利权)人：中广核研究院有限公司，中广核研究院有限公司龙岗分公司，中国广核集团有限公司，中国广核电力股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44