[实用新型]一种基于折射率补偿的下降段安注过程速度场测量装置

说明书

一种基于折射率补偿的下降段安注过程速度场测量装置，属于流体速度测量领域。本实用新型包括实验台架、流动系统、激光系统、实验主体和采集系统，流动系统包括主循环回路系统和安注系统，实验开始时排除管道及实验主体内的气体，切换三通阀，使蔗糖溶液水箱中的蔗糖溶液注入实验本体，安注结束后，切换再循环水箱，冲洗实验管道，冲洗完成后，切换到蔗糖溶液水箱，使其自循环，对称的激光照射形成一个观测的二维平面，高速摄影仪记录实验现象，并将数据存储到计算机。本实用新型进行了可视化实验本体的下降段流体速度场实时测量，准确得到下降段二维速度分布，极大提高了实验精度，测量范围广泛，装置经济实惠、气密性良好、排气方便，不易腐蚀设备。

技术领域

本实用新型属于流体速度测量领域，具体涉及一种基于折射率补偿的下降段安注过程速度场测量装置。

背景技术

反应堆发生LOCA事故时，反应堆将紧急停堆并进行安全注射，堆芯应急冷却系统中的安注系统就会迅速将高浓度的含硼水注入压力容器，以保证淹没堆芯。在事故过程中，注入的含硼水在下降段或是在下腔室内的扩散运输行为，会直接影响到堆芯的功率分布，进而影响堆芯内热量的传递。因而，反应堆下降段中，含硼溶液的扩散行为，作为反应堆热工水力的研究问题极受人们的重视。目前，对于反应堆压力容器的下降段及下腔室的相关研究，主要采用数值模拟和热工水力实验两种方法。数值模拟具有成本低、速度快、操作简单、危险性低等优点，被广泛应用于各种实验模型的分析计算，并取得了良好的效果。但是，数值模拟仍旧是理想的实验状态。所以，急需有效的实验数据来验证数值模拟的实验结论。近年来，粒子图像测速法(Particle Image Velocity)，广泛应用于流体力学的测量。对于下降段的PIV 分析，是在稳定的流场环境中，加入适量PIV粒子，使其分布均匀。之后用同样带有PIV粒子的不同密度的流体直接注入，分析这一过程中可能的速度场行为，从而达到分析安注过程中，含硼溶液扩散行为的目的。因此，需要一套经济、简单的实验装置来达成此目的。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种用于测量安注过程中压力容器下降段二维速度分布的系统，能够实现对可视化实验本体的下降段流体速度场实时测量。