CN206072556U - 一种新型的抗汽蚀阻力调节孔板结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种新型的抗汽蚀阻力调节孔板结构，该孔板采用减缩管段与直管段相结合的方式提高抗汽蚀能力，在孔板直管段外壁面及出口端面设计有固定螺纹孔及安装定位螺纹孔便于孔板在模拟组件内部的定位及安装，同时通过扩大孔板直管段内径的方式来调节阻力，该型阻力调节能够运用于反应堆模拟燃料组件设计及整体水力模拟试验，在高流速大压降工况下有效的抑制汽蚀现象。

Description

一种新型的抗汽蚀阻力调节孔板结构

技术领域

本实用新型涉及一种节流部件，具体地说涉及一种新型的抗汽蚀阻力调节孔板结构。

背景技术

整体水力模拟试验中的一个关键技术是模拟燃料组件的设计及标定。为了能够准确的反应原型反应堆燃料组件间的流量分配特性，试验中模拟燃料组件的阻力系数与原型燃料组件必须一致。在模拟燃料组件的设计及标定过程中均采用孔板结构来进行阻力系数的调节。由于研究型反应堆燃料组件流速及压降很高，采用常规的孔板结构会出现汽蚀现象，并且难于安装定位，给回路的运行、试验工况的拓展以及试验结果的准确性带来较大影响。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种新型的抗汽蚀阻力调节孔板结构，是一种安装及调节方便，能够在高流速及大压降工况下抑制汽蚀现象产生的孔板，解决在反应堆整体水力模拟试验模燃料组件设计及批量标定过程中出现的汽蚀问题。

本实用新型通过下述技术方案实现：

一种新型的抗汽蚀阻力调节孔板结构，包括孔板，所述孔板为一个外形为圆柱形的空腔结构，在孔板的空腔内还包括从孔板的入口端到出口端之间依次设置的渐缩段和直管段，所述渐缩段的孔径从孔板的入口端到直管段线性减小。

本实用新型最大的改进之处在于：在空腔内还包括从孔板的入口端到出口端之间依次设置的渐缩段和直管段，所述渐缩段的孔径从孔板的入口端到直管段线性减小。采用该结构能够有效的提高孔板的汽蚀余量，在模拟组件标定试验及整体水力模拟试验中避免了汽蚀现象的产生，降低了试验对回路系统的需求。

进一步的，经科学研究发现，在管道的适当地方设置一个孔板，管道的孔径会变小，当液体经过缩口，流束会变细或收缩。流束的最小横断面出现在实际缩口的下游，称为缩流断面。在缩流断面处，流速是最大的，流速的增加伴随着缩流断面处压力的大大降低。当流束扩展进入更大的区域，速度下降，压力增加，但下游压力不会完全恢复到上游的压力，这是由于较大内部紊流和能量消耗的结果。此时，孔板的缩流断面即缩口端的压力就容易低于液体的饱和蒸汽压力PV，一部分流体汽化，管道流量不再随孔板两端的压差ΔP增加而增加，此时，孔板两端的压差称为阻塞流压差ΔPS，就容易出现汽蚀现象。

在反应堆整体水力模拟试验模燃料组件设计及批量标定工作过程中，经过发明人长期研究发现，为了避免发生汽蚀现象的发生，需要让节流孔板的实际压差ΔP小于液体饱和蒸汽压力时孔板两端的压差（阻塞流压差ΔPS）。

所以为了减小节流孔板的实际压差ΔP，本实用新型将节流孔板设计为两段式，即渐缩段和直管段，渐缩段采用从孔板的入口端到直管段线性减小的结构，使液体流速缓慢增加，从而使作用在节流孔板的压力线性缓慢减小，然后再通过直管段，当液体通过缩流断面即本实用新型的出口端时，孔板出口端的压力与入口端的压力差别不大，此时，孔板的入口端与出口端的实际压差ΔP就远远小于阻塞流压差ΔPS。采用这种孔板结构能够有效的提高孔板的汽蚀余量，能够在高流速及大压降工况下有效抑制汽蚀现象产生，从而将在反应堆整体水力模拟试验模燃料组件设计及批量标定过程中出现的汽蚀问题解决了。

在直管段外壁上设置有两个固定螺纹孔，两个固定螺纹孔沿直管段外壁面周向对称。进一步的，在模拟燃料组件壁面对应位置也开两个通孔，通过螺钉将孔板与模拟燃料组件进行连接固定。该连接固定结构方便可靠，能够在较高的流速下保证孔板的稳定性。

在孔板的出口端面上设置有一拆装螺纹孔，拆装螺纹孔的中心线与两固定螺纹孔的中心连线互相垂直。进一步的，将拆装螺纹孔设置与两固定螺纹孔的中心连线垂直的地方，再利用专用螺杆与拆装螺纹孔连接，有利于方便准确的完成孔板在组件内部的拆装及定位。

所述孔板的外直径与模拟燃料组件内部流道口大小相匹配。孔板外形采用了圆柱形结构，与模拟燃料组件内部流道壁面一致，更方便与模拟燃料组件进行装配。

本实用新型与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

1、本实用新型一种新型的抗汽蚀阻力调节孔板结构，在孔板的空腔内还包括从孔板的入口端到出口端之间依次设置的渐缩段和直管段，所述渐缩段的孔径从孔板的入口端到直管段线性减小，采用该结构能够有效的提高孔板的汽蚀余量，在模拟组件标定试验及整体水力模拟试验中避免了汽蚀现象的产生，降低了试验对回路系统的需求；

2、本实用新型一种新型的抗汽蚀阻力调节孔板结构，在直管段外壁上设置有两个固定螺纹孔，两个固定螺纹孔沿直管外壁面周向对称；在模拟燃料组件壁面对应位置也开两个通孔，通过螺钉将孔板与模拟燃料组件进行连接固定，该连接固定结构方便可靠，能够在较高的流速下保证孔板的稳定性；

3、本实用新型一种新型的抗汽蚀阻力调节孔板结构，将拆装螺纹孔设置与两固定螺纹孔的中心连线垂直的地方，再利用专用螺杆与拆装螺纹孔连接，有利于方便准确的完成孔板在组件内部的拆装及定位。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型实施例的限定。在附图中：

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型出口端俯视图。

附图中的标记及对应的部件名称：

1-孔板，2-渐缩段，3-直管段，4-入口端，5-出口端，6-固定螺纹孔，7-拆装螺纹孔。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本实用新型作进一步的详细说明，本实用新型的示意性实施方式及其说明仅用于解释本实用新型，并不作为对本实用新型的限定。

实施例1：

如图1、图2所示的一种新型的抗汽蚀阻力调节孔板结构，包括孔板1，所述孔板1为一个外形为圆柱形的空腔结构，在孔板1的空腔内还包括从孔板1的入口端4到出口端5之间依次设置的渐缩段2和直管段3，所述渐缩段2的孔径从孔板的入口端4到直管段3线性减小。在直管段3外壁上设置有两个固定螺纹孔6，两个固定螺纹孔6沿直管段3外壁面周向对称。在孔板1的出口端5面上设置有一拆装螺纹孔7，拆装螺纹孔7的中心线与两固定螺纹孔6的中心连线互相垂直。

本实用新型的抗汽蚀阻力调节孔板1充分考虑了模拟燃料组件流道结构，外部形状采用了圆柱形结构，方便与模拟燃料组件进行装配，内部流道分为了两段，其中孔板1的流道入口采用了从入口端4到直管段3线性减小的减缩形结构，综合考虑了孔板1的安装固定以及调节，渐缩段2的收缩角小于25度，流道出口采用了直管段3结构。采用该结构能够有效的提高孔板的汽蚀余量，在模拟组件标定试验及整体水力模拟试验中避免了汽蚀现象的产生，降低了试验对回路系统的需求；同时在孔板1的直管段3外壁面上周向均布两个固定螺纹孔6，并在模拟燃料组件壁面对应位置开两个通孔，通过螺钉将孔板1与模拟燃料组件进行连接固定。该连接固定结构方便可靠，能够在较高的流速下保证孔板的稳定性；在孔板1出口端5面上开一拆装螺纹孔7，该螺纹孔中心线垂直于两固定螺纹孔6中心线，通过将专用的安装螺杆旋入该拆装螺纹孔7中，则可以实现孔板1在模拟燃料组件内部的定位安装；孔板1通过在普通机床上扩大直管段3孔径的方式来调节其阻力特性，该方式方便可靠，能够高效的完成孔板阻力调节。

以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种新型的抗汽蚀阻力调节孔板结构，包括孔板（1），所述孔板（1）为一个外形为圆柱形的空腔结构，在孔板（1）的空腔内还包括从孔板（1）的入口端（4）到出口端（5）之间依次设置的渐缩段（2）和直管段（3），其特征在于，所述渐缩段（2）的孔径从孔板的入口端（4）到直管段（3）线性减小。

2.根据权利要求1所述的一种新型的抗汽蚀阻力调节孔板结构，其特征在于，在直管段（3）外壁上设置有两个固定螺纹孔（6），两个固定螺纹孔（6）沿直管段（3）外壁面周向对称。

3.根据权利要求2所述的一种新型的抗汽蚀阻力调节孔板结构，其特征在于，在孔板（1）的出口端（5）面上设置有一拆装螺纹孔（7），拆装螺纹孔（7）的中心线与两固定螺纹孔（6）的中心连线互相垂直。