[发明专利]一种压力容器下封头热流密度的模拟装置及模拟方法

权利要求书

1.一种压力容器下封头热流密度的模拟装置，包括整体呈长方体的弧形模拟器（1），其特征在于：所述弧形模拟器（1）向其中一个侧面弯曲，形成横截面为矩形的四分之一个圆环，其外径为R，内径为R-B，B为弧形模拟器（1）的厚度，弧形模拟器（1）的宽度为Am。

2.根据权利要求1所述的一种压力容器下封头热流密度的模拟装置，其特征在于：所述弧形模拟器（1）的宽度Am与被模拟的投影为扇形的半球形下封头的弧形切片宽度相同处的仰角为模拟角度qm。

3.一种压力容器下封头热流密度的模拟方法，其特征在于，包括以下步骤：

（a）根据核反应堆设计结果，获取核反应堆压力容器下封头的外半径R_下封头、冷却流量                                                和下封头热流密度分布；

（b）根据所用热源的功率，选取弧形模拟器的宽度Am和厚度B，宽度Am范围为50～500mm，厚度B范围为20～150mm，弧形模拟器的外半径R与核反应堆压力容器下封头的外半径R_下封头相等；

（c）确定需要模拟的角度q_m，0°<q_m<90°，需要获得下封头外表面在角度a处的临界热流密度时，则令模拟角度q_m与a相等；

（d）根据以下公式计算半球形下封头的切片结构占半球形下封头结构的比例x，

其中，Am为弧形模拟器的宽度，单位为m；R为弧形模拟器的外半径，单位为m；qm为被模拟的角度；

（e）根据以下公式计算模拟装置需要的冷却流量

，其中m_p为反应堆压力容器下封头外表面的冷却流量；

（f）当0°<q??qm时，根据以下公式计算出模拟装置需要的热流密度分布，

其中q_p(q)为反应堆压力容器下封头外表面的热流密度分布；

当q_m<q??90°时，根据以下公式

   

计算出模拟装置需要的热流密度分布。