反应堆压力容器下降环腔

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反应堆压力容器下降环腔-、介绍
反应堆压力容器(RPV)是-个重要的压水堆组件(压水式反应堆)， 其中包含反应堆堆芯。反应堆冷却剂通过RPV带走燃料产生的热量。在RPV工作时温度和压力非常高。在假设的情况下的事故称为中心事故，冷水从安全注入系统引入到RPV确保反应堆安全的设备。
当安全注入水注入RPV时，冷水和热水之间立即发生换热。RPV内表面的温度下降非踌产生严重的热冲击(即加压热冲击:分)。如果发生这样的注入，RPV可能在正常工作之前存在的内表面缺陷，表明正常工作的结束。特别是RPV的部分中子通量辐射的潜力增强。
在前面的RPV中安全注射喷嘴安装在冷却系统的冷支架;但在实验中，-种新型的RPV安全注射喷嘴是直接安装在容器里的。没有混合的冷却的水和安全注入水的损害，在直接分开注射的损害可能比旧类型的RPV更加严重。评估RPV的完整性，需要评估这样事故的实际热工水力学条件。
冷注入水和热的混合环水在下水管太复杂，数值方法不能给出-个令人满意的分析。许多实验已经获得执行-个现实的方法来评估热瞬态条件下RPV的分析。在实验中，研究了瞬态温度在模拟条件下高速数据获取系统。
2实验装置和程序
雷诺数类比模拟热液压实验是重要的因素，但-般很难完成这项测试，在同-雷诺数实际-分之-太小，按比例缩小的模型。然而，使用低雷诺数实验，如果是在动荡的地区，可以提供相同的基本流动模式作为-个实用的设备，也保守的使用混合数据，因为混合流体控制在低水平。在测试模型中，平均雷诺数远超过10000的在下水管循环流动。
为了模拟实际RPV，1/10模型应用于实验(图1所示)。因为实际RPV轴向对称的结构，使用-个特殊的分离板，只有-半的结构进行分析。模型有-个安全注入喷嘴和两个冷支架，实际RPV数量的-半。上部的下水管的宽度小于下部。


图1 RPV的按比例缩小的模型
1--出口;2--安全注射喷嘴;3，下水管环;4 -核心筒;5--入口;6--分离板
测试循环显示为图2。循环流是由主泵和孔板来衡量。安全注射流量非常高和流阻力非常大，所以喷射泵的出口压力高。注入流量测量涡轮转子磁通计。喷射流的范围是如此广泛，电加热器不能与热注入水测试温度同步。热水的容器是用于存储每个注入的热水。当从喷射泵注入冷水开始流入容器的底部将热水从RPV流出。注射后必须眷调查不同流量的影响。为此，每次注射前喷射泵直接通过RPV旁路的底部，没有令人不安的热水储存在容器，在下水管处于流动状态。然后，快关阀组由两个阀门同时关闭旁路和开放，在RPV注射喷嘴允许热水注入下水管。在测试期间，热水和冷水温度区别是50ºC。

图2测试循环
1--主泵;2--孔板;3--扩展模型;4 -阀组;5--坦克;6--小泵;7 -安全注射泵;
8--加热器;9--磁通计;10--船热水
安全注射流率Ui定义为安全注入喷嘴的流量。平均下水管流量的定义是:

这里，Qd循环流挡板来衡量，m3 / s;Ad上下水管水平部分面积，平方米
因为形状是对称的，双方的安全注射喷嘴在下水管环，所有热电偶都位于同侧面。-种高速数据获取系统1千赫/信号最大获取速度是应用于测试上下水管温度的快速波动。使用的热电偶测试NiCr-NiSi，与0.2毫米直径，其时间常数小于100 ms。附近壁面热电偶被放置在约1毫米厚的内表面。测量温度的精度±0.5摄氏度，并测量流率是1.5%。

图3测试点
测试程序是:1)设置快速阀组进行旁路开启和关闭注射喷嘴;2)热水存储在热水的容器;3)调节循环流和喷射流所需的速度;4)数据开始获取系统和快速变化的快关阀组绕过被关闭，注入喷嘴的位置是开着的。
RPV测试范围覆盖:平均下水管流量:0 1米/秒;安全注射率:1 30 m / s，温差:50摄氏度;压力:1 atm
3结果与讨论
在每个注入中，注射和循环水温是不同的。为了比较在实验中不同的结果，混合功能
被用来分析。
混合函数定义如下:

这里，Θ由热电偶温度测量位于下水管，℃;θd温度循环流，℃;θi温度
安全注射，℃。
热电偶(点9)位于安全注射喷嘴被作为标准点比较它与其他测试点，因为它的混合函数下降最快的。
3.1没有循环流动
没有循环流动，这意味着在安全注射开始后没有流在下水管环。图4显示了结果的测试点9，11，22和3在不同的注入流量。它可以发现在低安全注射率如1米/秒或2米/秒，混合功能下降缓慢;但在高流量如15 m / s或30 m / s，混合功能下降非踌，，标准曲线附近的9点，最快的-个。没有循环流动，安全注入喷洒到下水管碰撞等核心桶壁板冲击。注射后流冲突核心筒墙，流满90º和各个方向切向流动，核心筒墙同样。出于这个原因，测试点在下水管有类似