弯管流量计测量高温气冷反应堆一回路流量的可行性研究
HTR-10高温气冷堆一回路电气贯穿件——清华大学核能技术设计研究院
导体间，导体与外壳间要绝缘； Insulation between conductors, and between conductor and containment.
导体与端板的绝缘，密封是电气贯穿件的“技术核心”； Insulation between the conductor and the end plates; and sealing is the the “ Technical Core“ of EPA
工作电压Operating Voltage，V
额定电流Rated Current，A 气体泄漏率 Pa· m3/s Leakage
380AC
400
200AC/48DC
3.5 <1×10-4 20
rate， <1×10-4 1
芯数Number of Cores
密封方式Sealing Method
陶瓷组件封焊Closure welding by using ceramic components
电气贯穿件的功能 Functions of EPA
压力边界内、外侧间的电气连通； Electrical connection between the inside and outside of the pressure boundary 满足电流、电压、电阻阻抗及屏蔽等电气要求； Meet the electrical requirements of the current, voltage, resistance impedance and shield 各路导体之间及导体对地的绝缘； Insulation between the conductors and between the conductor and ground 压力边界的承压能力； Pressure resistance of the pressure boundary 气体泄漏率的限制； Gas leak rate limit 不加其它装置即能经常地监测气体泄漏率； Be able to regularly monitor the gas leakage rate without adding other devices. 对事故的应对。 Respond to accident.
弯管流量计在供热计量系统中的应用优势
ａ 选 择 合 适 结 构 形 式 。 目前 弯 管 传 感 器 有 ）
“ ” ９ 。 Ｖ”型 １ ０两种 结构 。“ Ｃ 型 Ｏ和“ ８。 Ｃ”型 有 ３种
安 装状 态 ， 选顺 序为水 平弯 、 优 上弯 和下 弯 ， 平弯 水
没有迁 移 和补偿 问题 ， 上弯 不 容易集 聚污 垢 。“ Ｖ”
量程 范 围是保 证 系统 测 量 准确 度 的另 一个 重 要 条 件 。虽 然弯管 传感 器 在 流 量 测量 过 程 中对 流量 范 围的适应 性非 常好 ， 可在 相 当大 的流量变 化范 围 内 保证 弯 管传感 器所 产 生 的 压差 值 和 实 际 的介 质 流
量： 之间具有稳 定 的 、 确 的一 一 对 应关 系 ， 在 实 准 但 际使 用 过程 中， 当流 量 的 测量 范 围 达 到 １ ０：１时 ， 其 配套 的差 压变 送 器量 程 变 化 范 围可 达 １ ０： 。 ０ １
弯 管 ４ 。 或 ２ ． 。截 面 的 内外侧 压 差 Ａ ５ （ ２ ５） ｐ和 流 体 的密度 ｌ就可 以确定 流体 的平 均流 速 ， 而计 算 出 Ｄ 进 工 况流 量和标 况流 量 。
一 ａＲ／ 。 Ｘ ／ ） （ Ｄ） （／ ｐ 。 － ｐ ・
ｄ 确定 差压变送器的量程范围。除高质量、 ） 高： 的差压 变送 器外 ， 情度 正确地 确定 差压 变送 器 的
旧 山 进微机／ ｃ ｆ Ｄｓ
管
流 日 一 ｌ 量 计
ｒｑ 速、 － 流 压差 ＇
一
和水平 转垂 直 向上 的安 装方 式 。
ｆ ）正确 安 装 ， 免 由于 系统 安 装 造 成 附 加 压 避 差 所引 起 的测 量误 差 。在蒸 汽测量 系统 中 ， 用盘 采
弯管流量计水流特性的数值模拟及流量系数的试验研究的开题报告
弯管流量计水流特性的数值模拟及流量系数的试验研究的
开题报告
一、课题研究背景及意义
弯管流量计是一种常见的流量测量仪器，被广泛应用于石油、化工、电力等工业领域。
通过测量弯管内流体的压差，利用伯努利方程计算流量。
然而，不同工况下弯
管流量计的流量系数往往存在较大的偏差，影响测量精度。
为了更准确地预测弯管流量计的水流特性，本课题计划进行数值模拟，探究弯管内流体流动的各项参数对流量测量的影响，并与实验结果进行对比，验证数值模拟的
可靠性，为实现弯管流量计的快速准确测量提供理论指导。
二、研究内容及技术路线
1. 数值模拟部分
（1）建立弯管流量计的三维数值模型；
（2）基于ANSYS Fluent软件，采用k-ε湍流模型对弯管流量计的水流特性进行
数值模拟；
（3）对流场中的压力、速度、流线、涡旋及湍流强度等参数进行分析，探究其
对流量测量的影响。
2. 实验部分
（1）搭建实验装置，同时测量弯管流量计的入口、出口压力差和流量；
（2）通过实验数据计算弯管流量计的实际流量系数；
（3）与数值模拟结果进行对比，验证数值模拟的可靠性。
三、预期成果
本课题的预期成果包括：
（1）建立弯管流量计的三维数值模型，并基于ANSYS Fluent软件开展数值模拟；
（2）探究弯管流量计内部流体流动的各项参数对流量测量的影响，发现并分析
影响流量系数的主要因素；
（3）通过实验数据计算弯管流量计的实际流量系数，与数值模拟结果进行对比，验证数值模拟的可靠性；
（4）提供弯管流量计的水流特性分析及快速准确测量的理论指导。
HTR-10一回路流量变化试验的模拟
HTR-10一回路流量变化试验的模拟陈福冰;董玉杰;张作义;郑艳华;石磊;李富【期刊名称】《核科学与工程》【年(卷),期】2017(037)002【摘要】10 MW高温气冷实验堆(HTR-10)是我国第一座高温气冷堆.一回路流量变化试验是HTR-10的三个动态特性试验之一,该试验不仅证明了反应堆的功率自调节性能,也为系统分析程序的验证提供了实测数据.基于实际的试验工况,利用THERMIX程序对一回路流量变化试验进行了模拟,分析了反应堆主要参数的变化.关于反应堆功率,计算结果与试验结果符合得很好,证明程序能够满意地再现HTR-10在该试验中的动态特性.试验过程中,燃料元件中心最高温度始终低于1230 ℃的温度限值.【总页数】5页(P210-214)【作者】陈福冰;董玉杰;张作义;郑艳华;石磊;李富【作者单位】清华大学核能与新能源技术研究院,先进核能技术协同创新中心, 先进反应堆工程与安全教育部重点实验室,北京100084;清华大学核能与新能源技术研究院,先进核能技术协同创新中心, 先进反应堆工程与安全教育部重点实验室,北京100084;清华大学核能与新能源技术研究院,先进核能技术协同创新中心, 先进反应堆工程与安全教育部重点实验室,北京100084;清华大学核能与新能源技术研究院,先进核能技术协同创新中心, 先进反应堆工程与安全教育部重点实验室,北京100084;清华大学核能与新能源技术研究院,先进核能技术协同创新中心, 先进反应堆工程与安全教育部重点实验室,北京100084;清华大学核能与新能源技术研究院,先进核能技术协同创新中心, 先进反应堆工程与安全教育部重点实验室,北京100084【正文语种】中文【中图分类】TL333【相关文献】1.HTR-10一回路氦气流量的软测量方法 [J], 查美生;仲朔平;李胜强;周惠忠2.HTR-10主氦风机停止试验的模拟 [J], 陈福冰;董玉杰;张作义;郑艳华;石磊3.不同工质回路热管负载功率变化下的质量流量特性 [J], 刘超;谢荣建;董德平4.高温液态金属试验回路中电磁流量计的三维热工数值模拟计算 [J], 邹佳讯;郭春秋;毕可明5.一回路流量惰走试验两种试验方法的分析 [J], 杜正建;宋彦霖;孙超因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
HTR-PM_主氦风机运行特性研究
主氦风机运行特性研究
式中，a
为理论体积流量系数；b
1
系数；d为理论压力升系数；e
图1 主氦风机设计特性曲线
表1 冷态性能试验主要测试结果项目名称单位工况1工况2工况3
转速r/min4008001000
质量流量kg/s 3.6222.5728.90
风机入口静压MPa0.460.450.45
风机入口温度℃24.8626.7028.90
风机入口体积流量m³/s0.55 3.54 4.56
风机静压升kPa0.06 5.038.09
表2 热态性能试验主要测试结果项目名称单位工况1工况2工况3
转速r/min4008001000
质量流量kg/s 5.321.827.7
风机入口静压MPa 5.28 5.28 5.26
风机入口温度℃228.2227.9227.0
风机入口体积流量m³/s 1.0 4.2 5.4
风机静压升kPa0.23 6.13 10.09
98中国设备工程 2024.04（上）
（a）实际转速-流量曲线
（b）实际转速-压力升曲线
（c）实际转速-功率曲线
图2 主氦风机实际特性曲线
经过对曲线进行拟合，可以得到HTR-PM主氦风机实际特性公式。
（5）
（6）
（7）
（8）式中，为理论体积流量系数；为理论质量流量
、
率系数。
通过以上拟合结果可以看出，主氦风机实际运行中流量、压差、功率与转速的次方关系与理论计算得。
弯管流量计在三门核电站一回路的应用
４．１ 弯 管 弯度 和 直管 段 的对 匕 常 规 弯 管 流 量 计 在 管 道 转 弯 处 和 直 管 道 上
均 能 安装 ，管 道 的 转 弯处 用９０。标 准 传感 器 ，直 管 道 上 用 “Ｖ”型传 感 器 ，目前 市 场 应 用 的 常规 弯 管 流量 计 ，要 求 至少 前 五 、后二 倍 管径 （前 ５Ｄ，后２Ｄ） 长 的直 管段 。
表３ 弯管流量测量计算数据
热 段 弯 管
流量 Ｑ（ｍＴｓ） 差 压 ￣ｐ（Ｐａ）
冷 段 弯 管 流量 Ｑ（ｍ３／ｓ） 差 压 ￣ｐ（Ｐａ）
热 段 管 路 不 同工 况 下 的计 算 数 据
工 况 一
工 况 二
（满 负 荷 运 行 ）
（一 台主 泵 停 运 ）
１１．２０２
１０．６９８
关键 词 ：核 电站 ；弯管 流量 计 ；流量 系数 ；差压 变送 器
１ 前言
近 年来 ， 弯 管 流量 计 因其 突 出 的节 能效 果 、 高 稳 定 性 和 高适 应 性 ，在 热力 、热 电 、冶金 、石 化 等领 域 的介 质 流量 测量 应 用 中得 到迅 速推 广 。在 核 电领 域 ．特别 是 在反 应堆 冷 却 剂 系统 的 流量 测 量 中 ，弯管 流量 计 作 为一 回路 工 艺管 道 的组 成 部 分 ，不 产生 附加 阻 力 ，前后 直 管段 要 求低 ，因而 比 其 他流 量 测量 方 式有 一定 的优势 。本 文评 估 了弯 管 流 量 计 在 三 门核 电 站一 回路 冷 管 段 和 热 管 段 的 流 量 测 量 中 的 应 用 情 况 。
Ｑ＝Ｃ、／ 号Ｄ 、／
式 中 ：
主蒸汽计量采用弯管流量计的可行性研究
主蒸汽计量采用弯管流量计 的可行性研究
陆 志 荣
（ 如东协鑫环保热 电有 限公司 ，江苏 南通 ２ ２ ６ ４ ０ ０）
【 摘 要】 采用弯管流量计对 电厂的主蒸汽进行计量 ，不仅 可
２ ０ ｉ ３年的主要 指标如 下： （ １ ）２ ０ １ ３年总 耗 原煤 量 达 ３ Ｏ万 吨 ， 总 发 电量 ２亿 千 瓦 时 。 （ ２ ） 锅炉效率 ， ２ ０ １ ３年 平 均 ８ ５ ％ ￣８ ６ ％ ； 原设计锅炉效率为 ８ ８ ％ 。 （ ３ ）供发 电能耗 高，２ ０ １ ３年平 均供 电煤耗 ４ ２ ０ ｇ ／ ｋ Ｗ ｈ ，发 电煤 耗４ ０ ０ ｇ ／ ｋ Ｗ ｈ ， 与集 团公 司 的要 求 有 差 距 。 ４ ． ２ 项 目实施 后 可能 达 到 的效 果 我 公司锅 炉主蒸 汽 （ ５ ． ３ Ｍ Ｐ ａ 、４ ８ ３ ℃）计量原采用喷嘴节流装置 流量计 。由于喷嘴节流装置流量计采用截流产 生压差 的原理计算蒸 汽流量 ，因此，蒸汽 在流过喷嘴节流装置 时造 成压力损失 。按喷嘴 节流 装置 计算书 ，蒸汽 流过 喷嘴节 流装置 流量 计造成 压力损 失约 （ ６ ８ ８ ４ ４ Ｐ ａ ＋ ４ ０ ４ ２ ２ Ｐ ａ ）一Ｏ ． １ Ｍ Ｐ ａ ，蒸汽 由锅炉进入汽轮机需经过两个 喷嘴 节 流装 置 流 量 计 ，在 喷 嘴 节 流 装 置 流 量 计 上 造 成 的压 力 损 失 约 ０ ． １ Ｍ Ｐ ａ ，加上蒸汽管道及 阀门造成 的压 力损失，锅炉过热器集箱 出 口至 汽 轮 机 入 口压 力 损 耗 约 ０ ． ４ Ｍ Ｐ ａ。 即 使 锅 炉 压 红 线 运 行 （ ５ ． ３ ０ ａ ） 、汽轮机进汽压力只能达 ４ ． ８ Ｍ Ｐ ａ ，致使发 电汽耗上升 ， 发电煤耗 也上升，一年造成 ４ ２ ０万 ｋ Ｗ ｈ电能 的损失 ，折合原煤达到 ４ ２ ０ ０吨 ／ 年，增加二氧化硫排放量 ２ １ ． ５吨 。 据测算，将减少 蒸汽 管道上的压力损失 ０ ． １ Ｍ ｐ ａ 。从而在 锅炉 工 况不变的情况下提高汽轮机进汽压力 ０ ． １ Ｍ Ｐ ａ ，使汽轮机进汽压力提 升至 ５ ． ３ Ｍ Ｐ ａ ，根 据 １ ５ Ｍ Ｋ Ｗ汽 轮 机 负荷 特 性 曲 线 ，满 负 荷 的情 况 下进 汽压力 由 ４ ． ８ Ｍ Ｐ ａ提 升 至 ４ ． ９ Ｍ Ｐ ａ ， 负荷 增 加 ２ ０ ０ ｋ Ｗ ｈ ，发 电 汽 耗 下 降 ０ ． １ ｋ ｇ ／ ｋ Ｗ ｈ 。从而达到节能 降耗 目的。 ５ 经 济 效益 分 析 与 投 资 ５ ． １经济效益估算 根据 １ ５ Ｍ ｗ汽轮机负荷特性 曲线 ，由于现有 节流 喷嘴节流装置阻 力 的影响 ，满负荷 的情况下进汽压力 ４ ． ８ Ｍ Ｐ ａ 。改造后 ，汽轮机 由进 汽压力 ４ ． ８ Ｍ Ｐ ａ 提高至 ４ ． ９ Ｍ Ｐ ａ ，发电量提 高 ２ ０ ０ ｋ Ｗ ｈ ，相 当节约原煤 ４ ２ ０ ０吨／ 年 ， 原煤 以 ９ ０ ０元 ／ 吨计 ， 则 可增 加 经 济 效 益 ：
利用弯管测量流体流量的实验研究
图 ｌ 沿向上弯流线 法线方 向上 流体 微团的受力分析
８ ＝一（ ｍ Ｐ＋印 ） ＋ｐ ＋８ ｇ ｏＯ ｍ ｃ ｓ
（） １
式 中 ，ｍ为 柱体 质量 ，ｇ却 为柱 体 的运 动速 度 ， ／ ； 为流 线 的曲率 半径 ， Ｐ为柱体 上端 面 的压 ６ ｋ； ｍｓ ｍ； 力 ，ａ印 为 柱体 微 团上下 端 面压力 差 ，ａ６ Ｐ； Ｐ ；Ａ为柱体 微 团 的端 面 积 ， ｇ为重 力加 速度 ， ／ 为重力 ｍ ； ｍ ｓ；
水泵内的焓升很小 ， 从而也影响到循环水流量的测量精度。孔板测量是一种 比较成熟的测量方法。使 用孔板检测件， 其优点是不需要实验效验 ， 使用方便。但在现场安装条件的限制不能满足前后直管段长
度的要求， 存在精度差的缺点 ， 此外存在由于压损大导致运行费用高的缺点。涡轮流量测量方法 ， 其压
头损失小 ， 量程大。但其结构复杂， 造价高且性能稳定性差， 还对工作环境要求严格， 在生产现场难以接
面， 循环水量 的增 加 ， 环水 泵 的耗 功也 增加 ， 电煤耗 率 也增 加 【 Ｊ 循 供 ２ 。分析凝 汽 器真 空 ， 究循 环 水 的 研 经济 度 ， 实现 循环水 系 统运行 方式 的合理 调度 ， 都是 目前 火 电机 组经 济性 研究 的热点 ．。论 文研 究火 ５ ］ 电机组 循环水 流量测 量具 有重 要 的理论 和实际 意义 。文 献 ［ ］ 出采 用凝 汽器 热 平衡 方法 来测 量循 环 ６提
受 。本文 利用火 力发 电厂 中循环 水管 道与凝 汽器之 间 连接 所形 成 的弯 管 ， 先从 弯 管 流量测 量 基本 首 理论 人手 ， 分别用 自由涡流理 论 和强制 涡流理 论 ， 立 了循环 水 在弯 管 内流 动过 程 中 ， 建 弯管 内外 径 的压
基于流量测量的反应堆一回路测温旁路传输时间检验方法
基于流量测量的反应堆一回路测温旁路传输时间检验方法摘要：M310型核电机组安全稳定运行期间，其一回路反应堆冷却剂旁路管道上具有多个直接参与机组运行逻辑控制的关键性测温仪表，因而需要定期对测温旁路传输时间进行检验。
本文主要介绍一种基于流量测量法的反应堆一回路测温旁路传输时间试验原理，并给出了相应的结果分析方法。
关键词：核电厂；测温旁路；试验方法1 引言M310压水堆核电机组一回路旁路管道上具有多个测温仪表，这些仪表用于辅助测量一回路冷热段温度，并作为关键参数直接参与机组运行逻辑控制，包括一回路平均温度控制、反应堆控制棒控制、反应堆核功率控制等[1]，是非常重要的核安全级仪表，因而存在引发机组停机停堆的可能。
根据核安全相关定期试验监督管理要求，核电厂需要定期对反应堆测温旁路传输时间进行检验，以验证旁路能够及时响应反应堆冷却剂的温度变化，为机组运行控制提供真实数据。
本文主要介绍了某电厂执行反应堆一回路测温旁路传输时间检验时采取的的流量测量法试验原理以及分析方法。
2试验原理反应堆一回路冷却剂根据流经蒸汽发生器前后的温度差异被分成冷热段，两段管线上均引出单独的测温旁路管线，经汇总后再汇入一回路主管道。
相较于反应堆冷却剂主管道，测温旁路管径小、长度短，且由于旁路管线上管道长度是固定的，所用管道的管径一般也不会发生变化（除非有大的改造），所以连接处至温度测点间的管道体积是一定的，即：上式中，为热冷段测温旁路管道内径，为管道长度，为考虑到阀门和装配联接部分的占用后的体积修正系数，为测温旁路热冷段管道的体积。
因而可以由机组实际参数并结合上式计算得到、，即机组每个环路测温旁路冷热段管道体积。
对于固定的测温旁路体积而言，在给定的传输时间下整个旁路将具有一个最小流量值。
例如在假设传输响应时间1s下，环路冷热段就存在有相应的理论流量。
通过分别关闭冷热段旁路阀门，并引入校正公式后计算实际冷热段旁路流量，校正公式如下：其中，分别为热段、冷段关闭时的流量，为阀门全开时冷热段旁路管线汇总后的总初始流量，通过对比冷热段理论及实际流量便可以对反应堆一回路测温旁路传输时间进行初步计算。
在冷却剂流量降低时高温气冷堆仍然安全
在冷却剂流量降低时高温气冷堆仍然安全
李韡;黄厚坤
【期刊名称】《国外核新闻》
【年(卷),期】2004(000)001
【摘要】目前，日本原子能研究所正在利用高温工程试验堆(HTTR)进行高温气冷堆固有安全性验证实验，这也是文部科学省革新性原子能系统技术开发的一部分。
迄今为止，日本原子能研究所进行了
【总页数】1页(P19)
【作者】李韡;黄厚坤
【作者单位】无
【正文语种】中文
【中图分类】TL424
【相关文献】
1.弯管流量计测量高温气冷反应堆一回路流量的可行性研究 [J], 李少峰;孙艳飞;薛贵军;仲朔平;李志;
2.模块化高温气冷堆反应堆设计重点安全问题分析 [J], 李斌;樊赟;张巧娥;柴国旱;杨海峰
3.在冷却剂流量降低时高温气冷堆仍然安全 [J], 李(韦华)
4.弯管流量计测量高温气冷反应堆一回路流量的可行性研究 [J], 李少峰;孙艳飞;薛贵军;仲朔平;李志
5.基于核电设计准则的第三代压水堆与高温气冷堆核电技术安全性比较研究 [J], 张逊熙
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第 １期
李 少 峰 ，等 ：弯 管流量 计 测量 高温 气冷 反应 堆一 回路 流量 的可 行性研 究
５３
平均 流速 范 围为 １．０￣ ６ｍ／ｓ，在流 速 范围 内 ，至 少进行 ５个流 速点 的实 验 。每个 流 速点 进行 ３次测 量 。实验 过程 中 ，根据 实 时测 量系 统 的流体 压力 、温 度对 相关 导 出量进 行修 正 。
上 升管 实验 组装 到标 定 系统 中 的整 体结 构形 式示 意 图 ，如 图 ｌｌ所示 。 ５．２．１ 分 支 流 量 总 和 与 标 定 流 量 比 对
在 不 同流速 下 ，进行 了多 次上 升管 流量 测量 实验 ，将 １４台弯 管 流量 计 计 量流 量 求 和后 与 承 重标 定 流 量 进 行 比对 。计算 计量 偏 差公式 为
１装 置 工作 原 理
由于反 应堆 与换 热蒸 发器 设计 结 构 限制 ，只能将 流量 计 安 装 于进 入 主氦 气 风机 人 口前 与联 箱 相 连接 的 上 升管 路位 置 ，如 图 １所 示 。氦气 完成 与 二 回路换 热后 ，会 分流 到镜像 对称 分 布 的 １４根 上升 管路 ，再汇 总流 人 汇流 箱 中 ，通 过压 气机 返 回反应 堆 中 ，每 根管 道 的流量 约 为总流 量 的十 四分 之一 。为满 足安 全级 仪表 的冗 余设 计要 求 ，在 １４根 上升 管路 分 支 中 ，选 择 ４根支 路 安 装 １Ｅ级 氦 气 流 量 计 ，４台流 量 计均 指示 总 流 量 值 。
第 ３７卷 第 １期
河北 联 合大 学学 报 （自然科学 版 ）
２０ １ ５年 １月
Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｈｅｂｅｉ Ｕｎｉｔｅｄ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（Ｎａｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｅｄｉｔｉｏｎ）
Ｖｏ１．３７ ＮＯ．１ Ｊａｎ．２Ｏ１５
文章 编 号 ：２０９５—２７１６（２０１５）０１—００４９—０８
计量偏差一 坚 塾垂垦 主 二
得 到计 量 流量偏 差 结果 如 图 １２所 示 。
５４
河 北联 合大 学学 报 （自然科 学版 ）
５．１ 理想 工况 下弯 管流 量计 的 实流标 定 图 １０给 出了对 实 际安装 使 用 的 １４台弯管 流 量计 进行 实 流标 定 的 Ｒｅ— ａ流 量 系数 结 果及 拟 合 曲线 图 。
表 １中给 出流量 系 数 随雷诺 数 Ｒｅ变化 的拟 合 曲线 方 程及 标准 差 。根 据 ２ａ准则 ，这 些 流量计 的测量 准 确度 为 ０．６ 水平 。
●
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图 １Ｏ １４台 弯 管 传 感 器 流 量 系数 汇 总 及 拟 合 曲 线 图
表 １ 流 量 系数 拟 合 方 程
５．２ 上 升 管整体 实验装 置 实验
可 行 的 。 中 图 分 类 号 ：ＴＨ８１４ ．３ 文 献 标 识 码 ：Ａ
０引 言
在 高温 气冷 实验 堆 核 电站示 范工 程 （ＨＴＲ— ＰＭ）中 ，采 用 陶瓷 型 包覆 颗 粒 燃 料 ，以石 墨 为 慢 化剂 ，氦 气 为 冷却 剂 。一 回路氦 气 载带 的热 量通 过蒸 汽发 生器 将 二 回路 的水 加 热 成蒸 汽 ，送 蒸 汽轮 机 发 电 。为保 证 反 应堆 安全 运 行 ，一 回路氦 气质 量 流量是 执行 反 应堆保 护 功能 以及计 算 反 应堆 热 功率 必 不 可少 的热 工参 数 之 一 。 根 据其 仪表 系统 设计 准则 和核安 全级 系统 单一 故 障准 则 的要 求 ，必 需设 置 直 接测 量 一 回路 氦 气 质量 流 量 的 １Ｅ级氦 气 流量计 。
弯 管 流 量 计 测 量 高 温气 冷 反 应 堆
一 回路 流 量 的可 行 性 研 究
李 少峰 ，孙艳飞 ，薛贵 军 ，仲 朔平 ，李志
（１．河 北 联 合 大 学 ，河 北 唐 山 ０６３０００；２．清 华 大 学 ，北 京 １０００８４）
关键 词 ：弯管流 量计 ；高温 气冷堆 ；流量 分布 规律 摘 要 ：为保 证 高温 气冷 堆发 电 系统 的安全 运行 ，弯管流 量计被 设计 在 系统 一 回路 中对氦 气循 环 流量进 行 测 量 。在循 环 流 动过程 中 ，氦 气会 分流 到 镜像 对 称 分 布 的 １４根 上 升 管路 ，再 汇总 流 入 汇 流 箱 中 ，通 过 压 气 机 返 回 反 应 堆 。根 据 系统 设 计 要 求 测 量 ４根 上 升 管 路 上 的 支 路 流 量 进 而 实现 对 于全部 １４根 上升 管路 总流量 的 高精度 测 量 。 为保证 上升 管路 支路 流量 测 量 与全 部 １４根 上 升 管总流 量 的准确 对 应 关 系 ，通 过 实验 和数 值 模 拟相 结合 的 方 式研 究 了一 回路 １４ 根 上升 管 的流 量分布 规律 。实验 系统是 根 据流 动相 似 准则 ，针 对 １４根 上升 管结 构设计 并 建立 了一套 与真 实 系统 几何相 似 的 １：５尺 寸 实验模 型 。并在每 根 上升 管路 上安 装 高精 度 弯管 流量 计对 分 支流 量进 行测 量 。根据 统 计 实验 分析 得 到 ，合 计 １４根 弯管 流量 计测 量 的总流 量与 流量 真值 能够在 １ 的精度 水 平上 一 致 。数值 模 拟 分 析 上升 管各 支路 的流 量 分 布 特性 表 明 ：在 严 格控 制 装 置各 个环 节的 对应 关 系时 ，上升 管各 支路 流 量 与 流量 平 均值 分布 在 ± １ 精 度 范 围 ， 因此通 过选择 ４根 支路 作 为弯 管流量 计 的测量 支路 实现 测 量全 部 １４根 上 升 管流 量 的设 计 是