[发明专利]一种运动条件下小直径棒束组件温度测量方法

说明书

本发明公开了一种运动条件下小直径棒束组件温度测量方法，包括：分别在棒束的至少两个加热管内均插入2个热电偶，每个热电偶均通过银钎焊的方式电焊在加热管内壁上，每个热电偶的铠装部分涂一层耐高温绝缘漆，涂漆之后常温固化36小时；支撑件一端从加热管一端伸入加热管内对热电偶进行支撑；再用银钎焊方法，使得热电偶固定在内壁面上；然后向加热管内填充绝缘材料加强热电偶与通电壁面之间的绝缘；利用热电偶测量获得加热管内壁温度，通过加热管内壁温度计算获得加热管外壁温度；能够在实验装置处于运动的条件下保证准确、稳定地测量小直径棒束壁面温度，开展相关的棒束传热特性实验。

技术领域

本发明涉及海上浮动核电站及核动力舰船研究领域，具体地，涉及一种运动条件下小直径棒束组件温度测量方法。

背景技术

海上浮动核电站及核动力舰船在工作过程中会受海浪起伏运动的影响。通道内的冷却剂也随之产生运动，尤其是在冷却剂处于两相情况下，大量气泡随海浪的运动产生迁移，造成通道流场和温度场的改变。为了分析运动条件对棒束传热特性的影响，需要使用热电偶测量棒束壁温的方法测量通道的温度场。

由于棒的直径较小，使热电偶很难在狭小的空间内安装，而且棒束组件在运动条件的影响下，热电偶等壁面温度测量装置很难布置，用传统方法布置后比较容易受运动条件影响而发生脱落、移位等情况，而且热电偶容易与带电加热管接触而导致热电偶失灵。

发明内容

本发明提供了一种运动条件下小直径棒束组件温度测量方法，解决窄小空间内由于运动条件导致的热电偶容易脱落的问题，能够在实验装置处于运动的条件下保证准确、稳定地测量小直径棒束壁面温度，开展相关的棒束通道传热特性实验。

为实现上述发明目的，本申请提供了一种运动条件下小直径棒束组件温度测量方法，所述方法包括：

分别在棒束的至少两个加热管内均插入2个热电偶，每个热电偶均通过银钎焊的方式电焊在加热管内壁上，每个热电偶在加热管内的固定高度和位置各不相同，每个热电偶的铠装部分涂一层耐高温绝缘漆，支撑件一端从加热管一端伸入加热管内对热电偶进行支撑，一个支撑件支撑一个热电偶，支撑件与热电偶一一对应；热电偶位置固定好后通过向加热管内填充绝缘材料保证热电偶和加热壁面之间的绝缘；利用热电偶测量获得加热管内壁温度，通过加热管内壁温度计算获得加热管外壁温度。

为了获得棒束的壁面温度特性，拟在棒束每根加热管的内部布置热电偶，热电偶的铠装部分涂一层耐高温绝缘漆。耐高温绝缘漆是由氧化铝、氮化硅等填料组成的无机晶体材料。涂漆之后常温固化36小时。热电偶用银钎焊的方法固定在壁面，以测量通道内壁面温度。热电偶安装好后，向加热管内填充绝缘材料，绝缘材料的成分可以为MgO粉。通过相应的数据处理方法，获得通道外壁面温度。

进一步的，热电偶通过银钎焊的方式电焊在加热管内壁上，具体包括：首先从加热管面上钻出直径为1.5mm的小孔，将直径为1mm的热电偶插入小孔内，与此同时将一个直径为2.5mm的支撑件从加热管一端伸入加热管内对热电偶进行支撑固定，然后使用银钎焊方法，点燃熔化焊条，焊液滴入小孔内，使得热电偶固定在内壁面上，同时银钎焊料将小孔密封。

进一步的，棒束包括若干加热管。

进一步的，通过加热管内壁温度计算获得加热管外壁温度，具体为：

加热管外壁温t_wo：

其中，a₀为加热棒材料的导热系数计算式中的常数项，a₁为加热棒材料的导热系数计算式中的因子项，为加热管的体积内热源，r₀为加热管的外径，r_i为加热管的内径，t_wi为测量得到的加热管内壁温。

本申请提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：