[发明专利]一种系统热工实验装置的热损失测量装置及其方法

说明书

本发明公开了一种系统热工实验装置的热损失测量装置及其方法，步骤1：确定系统热工实验装置的设备，并在其外侧包覆保温棉；步骤2：将设备中注入1种或多种组分的工质，记录单个组分的质量mf、流体比热容cp；步骤3：关闭上隔离阀和下隔离阀，将设备进行回路隔断，形成待测区域；步骤4：将待测区域内的设备加热，并且在设备温度达到预设温度时，停止加热且开始计时；步骤5：实时测取并保存外壁温测点温度Tso、内侧温壁点温度Tsi、以及设备内流体温度Tf；待设备温度降低到下限温度时，停止测取；步骤6：数据处理系统通过数据线从待测量区域获得固壁质量ms、固壁比热容cps、外壁温测点温度Tsi、内侧温壁点温度Tso。

技术领域

本发明涉及一种测量方法，具体涉及一种系统热工实验装置的热损失测量装置及其方法。

背景技术

大型系统热工实验装置是开展反应堆热工领域工程验证实验的硬件基础，获得的实验数据对验证核能系统设计具有重要的指导意义。由于这种实验装置的设备体积庞大，管系连接复杂，设备中的工质多样，装置向环境的散热难以直接评估，这种设备边界热力条件的不确定性，使得分析实验过程的物理规律和计算程序的验证评价变得极为困难。因此如何确定大型系统热工实验装置的热损失对于掌握实验研究规律、发挥实验装置的工程验证作用至为重要。

简单通道流动传热实验的热损失分析方法较为成熟，直接根据电功率与流体焓升之比即可获得，但是这种方法在应用于大型系统热工实验装置时存在诸多困难。首先很多实验装置的结构较为复杂，难以以通道的形式定义入口和出口；其次实验装置中可能并不存在电加热，因此无法通过电加热与焓平衡的方法计算；再次，实验装置中可能包含多种工质，难以直接得到工质的焓升变化。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是为系统实验装置的实验数据分析和热力边界确定提供依据，目的在于提供一种系统热工实验装置的热损失测量装置及其方法，解决系统实验装置的实验数据分析和热力边界确定输入的问题。

本发明通过下述技术方案实现：

一种用于系统热工实验装置热损失测量方法的装置，包括设备，所述设备上方连接上隔离阀、下方连接下隔离阀。使用上隔离阀和下隔离阀将设备进行回路隔离，确保设备处于密闭状态，不与外界发生质量交换，为实验提高准确性。

一种系统热工实验装置的热损失测量方法，包括以下步骤，步骤1：确定系统热工实验装置的设备，并在其外侧包覆保温棉；步骤2：将设备中注入1种至多种组分的工质，记录单个组分的质量mf、流体比热容cp；步骤3：关闭上隔离阀和下隔离阀，将设备进行回路隔断，形成待测区域；步骤4：将待测区域内的设备加热，并且在设备温度达到预设温度时，停止加热且开始计时；步骤5：实时测取并保存外壁温测点温度Tso、内侧温壁点温度Tsi、以及设备内流体温Tf；待设备温度降低到下限温度时，停止测取；步骤6：数据处理系统通过数据线从待测量区域获得固壁质量ms、固壁比热容cps、外壁温测点温度Tso、内侧温壁点温度Tsi、以及设备内所有组分流体的质量mf、流体比热容cp和流体温度Tf；步骤7：所述数据处理系统包括固壁热容计算模块、流体热容计算模块和热损失计算模块；所述固壁热容计算模块输入量为固壁质量ms、固壁比热容cps和固壁内外温度Tsi、Tso，根据得到输出量为固壁热容Qs；所述流体热容计算模块包括单个组分流体的质量mf、流体热容cp和流体温度Tf；根据