[发明专利]一种多个乏燃料贮存格架的流固耦合参数的测量方法及装置

说明书

技术领域

本发明属于流固耦合参数的测量技术领域，具体涉及一种多个乏燃料贮存格架的流固耦合参数的测量方法及装置

背景技术

乏燃料贮存格架在核电站的乏燃料贮存水池中安全存放是核电站安全运行中的一个重要问题。在发生地震、海啸等重大自然灾害时，核电站会受到巨大的冲击破坏，为保证核电站安全，要求乏燃料贮存格架受到冲击时不能损坏，保护乏燃料棒不破损，防止核泄漏。为此需要研究乏燃料贮存格架在水池中受到冲击时的流固耦合参数，以确定乏燃料贮存格架的受力状态，为设计乏燃料贮存格架提供设计依据；同时也要检验制成的乏燃料贮存格架的流固耦合参数，以确定制成的乏燃料贮存格架是否满足设计要求。

目前乏燃料贮存格架的流固耦合参数的测量装置是对单个乏燃料贮存格架进行测量，只能测量单个乏燃料贮存格架与水池壁间的流固耦合参数，不能测量多个乏燃料贮存格架之间的流固耦合参数，因而不能了解多个乏燃料贮存格架之间的受力状态，致使对乏燃料贮存格架的受力状态的了解不完整，影响设计出的乏燃料贮存格架的安全性；在测量时，单个乏燃料贮存格架采用简单的质量-弹簧系统横向悬挂在水池中，与乏燃料贮存格架在乏燃料水池中自由的竖直放置的真实状态相差较远，使得测量误差较大，不能满足实际工程需要；此外，现有的单个乏燃料贮存格架的测量装置动化程度不高，需要人工调节乏燃料贮存格架的测量位置，操作困难，测量精度低。

因此需要开发一种多个乏燃料贮存格架的流固耦合参数的测量方法及装置，能对乏燃料贮存格架与水池壁间的流固耦合参数及多个乏燃料贮存格架之间的流固耦合参数进行准确模拟测量，使测量结果真实、准确、完整，满足实际工程需要，同时使测量装置动化程度高，操作方便，测量精度高。

发明内容

本发明的目的是设计一种多个乏燃料贮存格架的流固耦合参数的测量方法及装置，能对乏燃料贮存格架与水池壁间的流固耦合参数及多个乏燃料贮存格架之间的流固耦合参数进行准确模拟测量，使测量结果真实、准确、完整，满足实际工程需要，同时使测量装置动化程度高，操作方便，测量精度高。

本发明的技术方案是一种多个乏燃料贮存格架的流固耦合参数的测量方法，其多个乏燃料贮存格架的流固耦合参数的测量步骤如下：

(1)根据测量要求，在乏燃料贮存格架的侧面布置传感器，并接好引出线；在乏燃料贮存格架的底面布置安装滑轮或不安装滑轮；

(2)将乏燃料贮存格架放入实验水箱中，调整好乏燃料贮存格架与实验水箱壁之间的间隙尺寸，调整好乏燃料贮存格架之间的间隙尺寸，并将传感器引出线与数据采集系统联接好，向实验水箱里注水，使水面淹没乏燃料贮存格架；

(3)用激振器在给定方向上给乏燃料贮存格架一个初始激励，使乏燃料贮存格架在水中自由振动；

(4)用数据采集系统收集乏燃料贮存格架在水中自由振动时，乏燃料贮存格架上的传感器输出的测量信号，测量信号经电荷放大器放大后送入数据采集仪处理，数据采集系统输出的数据信号送入数据分析系统，数据信号经数据分析系统处理后输出测量结果数据。

所述传感器是力传感器和加速度传感器。

所述用激振器给定的初始激励是初始速度。

一种多个乏燃料贮存格架的流固耦合参数的测量装置，包含实验水箱、驱动系统、数据采集系统、数据分析系统；所述实验水箱用来竖向放置乏燃料贮存格架，实验水箱上带有激振器，激振器由驱动系统控制，数据采集系统采集安放在乏燃料贮存格架上的传感器输出的测量信号，数据采集系统处理测量信号后，输出数据信号到数据分析系统，数据信号经数据分析系统处理后输出测量结果数据。

所述实验水箱上带有纵横向位置调整机构，纵横向位置调整机构由驱动系统控制。

所述传感器布置在乏燃料贮存格架的四周的侧表面上。

所述乏燃料贮存格架的每个侧表面分为上端、中端和下端三部分，在每个部分横向布置三个力传感器，两边各布置一个力传感器，中间布置一个力传感器，中间还布置一个加速度传感器。

所述乏燃料贮存格架底部装有滑轮。

所述数据采集系统包含传感器、电荷放大器、数据采集仪，传感器输出的测量信号经电荷放大器放大后送入数据采集仪处理，经过数据采集仪处理后输出数据信号。

所述数据分析系统由计算机、一组采集软件dasylab9.0组成。

本发明的所提供的多个乏燃料贮存格架的流固耦合参数的测量方法及装置具有以下优点：