本發(fā)明涉及一種抑制汽液兩相自然循環(huán)系統(tǒng)，具體涉及一種抑制汽液兩相自然循環(huán)系統(tǒng)流動(dòng)不穩(wěn)定的方法和裝置。

背景技術(shù)：

汽液兩相加熱系統(tǒng)中，因汽液兩相含汽率變化，浮力或者流體體積變化，會(huì)導(dǎo)致流量、溫度以及壓力等參數(shù)震蕩，汽液兩相系統(tǒng)發(fā)生流動(dòng)不穩(wěn)定性。汽液兩相系統(tǒng)發(fā)生流動(dòng)不穩(wěn)定性現(xiàn)象，對設(shè)備和其安全造成有害影響。對核反應(yīng)堆而言，流動(dòng)不穩(wěn)定性不僅會(huì)降低其運(yùn)行性能，還會(huì)危及反應(yīng)堆的安全。因此如何避免核反應(yīng)堆系統(tǒng)發(fā)生流動(dòng)不穩(wěn)定性是反應(yīng)堆安全的一個(gè)重要研究方向。

自然循環(huán)是靠回路下部的熱源和上部的冷源之間的溫差引起的密度差所產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)壓頭循環(huán)。因?yàn)樽匀谎h(huán)不需要泵、風(fēng)機(jī)等能動(dòng)設(shè)備，所以其在工業(yè)系統(tǒng)得到了越來越廣泛的應(yīng)用，尤其是核反應(yīng)堆系統(tǒng)事故工況下堆芯的衰變熱量安全導(dǎo)出。相比強(qiáng)迫循環(huán)系統(tǒng)，自然循環(huán)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)力較弱，更容易出現(xiàn)壓降震蕩、密度波等流動(dòng)不穩(wěn)定性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是相比強(qiáng)迫循環(huán)系統(tǒng)，自然循環(huán)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)力較弱，更容易出現(xiàn)壓降震蕩、密度波等流動(dòng)不穩(wěn)定性，目的在于提供一種抑制汽液兩相自然循環(huán)系統(tǒng)流動(dòng)不穩(wěn)定的方法和裝置，解決相比強(qiáng)迫循環(huán)系統(tǒng)，自然循環(huán)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)力較弱，更容易出現(xiàn)壓降震蕩、密度波等流動(dòng)不穩(wěn)定性的問題。

本發(fā)明通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種抑制汽液兩相自然循環(huán)系統(tǒng)流動(dòng)不穩(wěn)定的方法和裝置，包括兩相自然循環(huán)系統(tǒng)和穩(wěn)壓器，還包括在穩(wěn)壓器到兩相自然循環(huán)系統(tǒng)的連接管上依次設(shè)置高精度快速響應(yīng)節(jié)流調(diào)節(jié)裝置和雙向文丘里流量計(jì)，雙向文丘里流量計(jì)還通過壓力降型震蕩流動(dòng)不穩(wěn)定性控制器與高精度快速響應(yīng)節(jié)流調(diào)節(jié)裝置連接。

所述雙向文丘里流量計(jì)采用具有雙向、小流量、實(shí)時(shí)的測量功能的雙向文丘里流量計(jì)。當(dāng)兩相自然循環(huán)系統(tǒng)出現(xiàn)壓降震蕩流動(dòng)不穩(wěn)定時(shí)，兩相自然循環(huán)系統(tǒng)的流體流向穩(wěn)壓器，這時(shí)連接管上的流量為正向流量。流體流向穩(wěn)壓器后，穩(wěn)壓器的壓力上升并大于兩相自然循環(huán)系統(tǒng)的壓力，于是流體從穩(wěn)壓器流回兩相自然循環(huán)系統(tǒng)，此時(shí)的流量為負(fù)向流量。并且正向流量和負(fù)向流量都比較小，因此雙向文丘里流量計(jì)采用具有雙向、小流量、實(shí)時(shí)的測量功能的雙向文丘里流量計(jì)。

一種抑制汽液兩相自然循環(huán)系統(tǒng)流動(dòng)不穩(wěn)定的方法，包括依次循環(huán)進(jìn)行的以下步驟：

a、雙向文丘里流量計(jì)采集穩(wěn)壓器到兩相自然循環(huán)系統(tǒng)的連接管上的流量信號(hào)并發(fā)送給壓力降型震蕩流動(dòng)不穩(wěn)定性控制器；

b、壓力降型震蕩流動(dòng)不穩(wěn)定性控制器對雙向文丘里流量計(jì)輸入的流量信號(hào)進(jìn)行分析；

c、壓力降型震蕩流動(dòng)不穩(wěn)定性控制器根據(jù)步驟b所分析的結(jié)果輸出控制信號(hào)到高精度快速響應(yīng)節(jié)流調(diào)節(jié)裝置；

d、高精度快速響應(yīng)節(jié)流調(diào)節(jié)裝置根據(jù)從壓力降型震蕩流動(dòng)不穩(wěn)定性控制器接受的控制信號(hào)動(dòng)作，調(diào)節(jié)流量。

所述步驟b中的流量信號(hào)進(jìn)行分析方法是：

b1、檢測雙向文丘里流量計(jì)第一段時(shí)間△t1內(nèi)的最大流量值fmax1以及最小流量值fmin1，檢測第一段時(shí)間△t1后的第二段時(shí)間△t2內(nèi)的最大流量值fmax2以及最小流量值fmin2；

b2、將fmax1與fmax2或fmin1與fmin2進(jìn)行比較；

b3、若fmax1>fmax2或者fmin1<fmin2，表明兩相自然循環(huán)系統(tǒng)與穩(wěn)壓器之間的波動(dòng)流量逐漸減小，自然循環(huán)流量可以趨于穩(wěn)定，自然循環(huán)系統(tǒng)沒有出現(xiàn)壓力降型震蕩流動(dòng)不穩(wěn)定，若fmax1<fmax2或者fmin1>fmin2，表明兩相自然循環(huán)系統(tǒng)與穩(wěn)壓器之間的波動(dòng)流量逐漸增大，自然循環(huán)流量開始發(fā)散，自然循環(huán)系統(tǒng)出現(xiàn)壓力降型震蕩流動(dòng)不穩(wěn)定。

所述步驟c中輸出控制信號(hào)的方法是：若壓力降型震蕩流動(dòng)不穩(wěn)定性控制器的分析結(jié)果為兩相自然循環(huán)系統(tǒng)未出現(xiàn)流動(dòng)不穩(wěn)定，壓力降型震蕩流動(dòng)不穩(wěn)定性控制器不發(fā)送控制信號(hào)給高精度快速響應(yīng)節(jié)流調(diào)節(jié)裝置；如果壓力降型震蕩流動(dòng)不穩(wěn)定性控制器的分析結(jié)果為兩相自然循環(huán)系統(tǒng)出現(xiàn)流動(dòng)不穩(wěn)定，壓力降型震蕩流動(dòng)不穩(wěn)定性控制器發(fā)送控制信號(hào)給高精度快速響應(yīng)節(jié)流調(diào)節(jié)裝置。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下的優(yōu)點(diǎn)和有益效果：

1、本發(fā)明一種抑制汽液兩相自然循環(huán)系統(tǒng)流動(dòng)不穩(wěn)定的方法和裝置，抑制了汽液兩相自然循環(huán)系統(tǒng)流動(dòng)的不穩(wěn)定，便于自然循環(huán)系統(tǒng)流動(dòng)傳熱、臨界熱流密度研究；

2、本發(fā)明一種抑制汽液兩相自然循環(huán)系統(tǒng)流動(dòng)不穩(wěn)定的方法和裝置，在現(xiàn)有設(shè)備上改進(jìn)方便易行，不需要更換全套設(shè)備。

附圖說明

此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明實(shí)施例的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，并不構(gòu)成對本發(fā)明實(shí)施例的限定。在附圖中：

圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖中標(biāo)記及對應(yīng)的零部件名稱：

1-兩相自然循環(huán)系統(tǒng)，2-穩(wěn)壓器，3-雙向文丘里流量計(jì)，4-節(jié)流調(diào)節(jié)裝置，5-壓力降型震蕩流動(dòng)不穩(wěn)定性控制器。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，下面結(jié)合實(shí)施例和附圖，對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明，本發(fā)明的示意性實(shí)施方式及其說明僅用于解釋本發(fā)明，并不作為對本發(fā)明的限定。

實(shí)施例1

如圖1所示，本發(fā)明一種抑制汽液兩相自然循環(huán)系統(tǒng)流動(dòng)不穩(wěn)定的方法和裝置，包括兩相自然循環(huán)系統(tǒng)1和穩(wěn)壓器2，還包括在穩(wěn)壓器2到兩相自然循環(huán)系統(tǒng)1的連接管上依次設(shè)置高精度快速響應(yīng)節(jié)流調(diào)節(jié)裝置4和雙向文丘里流量計(jì)3，所述高精度快速響應(yīng)節(jié)流調(diào)節(jié)裝置4為電控閥門，雙向文丘里流量計(jì)3還通過壓力降型震蕩流動(dòng)不穩(wěn)定性控制器5與高精度快速響應(yīng)節(jié)流調(diào)節(jié)裝置4連接，所述壓力降型震蕩流動(dòng)不穩(wěn)定性控制器5為imx.8。所述雙向文丘里流量計(jì)3采用具有雙向、小流量、實(shí)時(shí)的測量功能的雙向文丘里流量計(jì)3。當(dāng)兩相自然循環(huán)系統(tǒng)出現(xiàn)壓降震蕩流動(dòng)不穩(wěn)定時(shí)，兩相自然循環(huán)系統(tǒng)1的流體流向穩(wěn)壓器2，這時(shí)連接管上的流量為正向流量。流體流向穩(wěn)壓器2后，穩(wěn)壓器2的壓力上升并大于兩相自然循環(huán)系統(tǒng)1的壓力，于是流體從穩(wěn)壓器2流回兩相自然循環(huán)系統(tǒng)1，此時(shí)的流量為負(fù)向流量。并且正向流量和負(fù)向流量都比較小，因此雙向文丘里流量計(jì)采用具有雙向、小流量、實(shí)時(shí)的測量功能的雙向文丘里流量計(jì)。

實(shí)施例2

一種抑制汽液兩相自然循環(huán)系統(tǒng)流動(dòng)不穩(wěn)定的方法，包括依次循環(huán)進(jìn)行的以下步驟：

a、雙向文丘里流量計(jì)3采集穩(wěn)壓器2到兩相自然循環(huán)系統(tǒng)1的連接管上了流量信號(hào)并發(fā)送給壓力降型震蕩流動(dòng)不穩(wěn)定性控制器5；

b、壓力降型震蕩流動(dòng)不穩(wěn)定性控制器5對雙向文丘里流量計(jì)3輸入的流量信號(hào)進(jìn)行分析；

c、壓力降型震蕩流動(dòng)不穩(wěn)定性控制器5根據(jù)步驟b所分析的結(jié)果輸出控制信號(hào)到高精度快速響應(yīng)節(jié)流調(diào)節(jié)裝置4；

d、高精度快速響應(yīng)節(jié)流調(diào)節(jié)裝置4根據(jù)從壓力降型震蕩流動(dòng)不穩(wěn)定性控制器5接受的控制信號(hào)動(dòng)作，調(diào)節(jié)流量。

所述步驟b中的流量信號(hào)進(jìn)行分析方法是：

b1、檢測第一段時(shí)間△t1＝5s內(nèi)的最大流量值fmax1＝5l以及最小流量值fmin1＝1l，檢測第一段時(shí)間△t1后的第二段時(shí)間△t2＝5s內(nèi)的最大流量值fmax2＝4.5l以及最小流量值fmin2＝2l；

b2、將fmax1與fmax2或fmin1與fmin2進(jìn)行比較；

b3、fmax1>fmax2或者fmin1<fmin2，表明兩相自然循環(huán)系統(tǒng)1與穩(wěn)壓器2之間的波動(dòng)流量逐漸減小，自然循環(huán)流量可以趨于穩(wěn)定，自然循環(huán)系統(tǒng)沒有出現(xiàn)壓力降型震蕩流動(dòng)不穩(wěn)定，壓力降型震蕩流動(dòng)不穩(wěn)定性控制器5不發(fā)送控制信號(hào)給高精度快速響應(yīng)節(jié)流調(diào)節(jié)裝置4。

實(shí)施例3

本實(shí)施例與實(shí)施例2的區(qū)別僅在于，b1、檢測第一段時(shí)間△t1＝5s內(nèi)的最大流量值fmax1＝5l以及最小流量值fmin1＝1l，檢測第一段時(shí)間△t1后的第二段時(shí)間△t2＝5s內(nèi)的最大流量值fmax2＝6.5l以及最小流量值fmin2＝2l；fmax1<fmax2或者fmin1>fmin2，表明兩相自然循環(huán)系統(tǒng)1與穩(wěn)壓器2之間的波動(dòng)流量逐漸增大，自然循環(huán)流量開始發(fā)散，自然循環(huán)系統(tǒng)出現(xiàn)壓力降型震蕩流動(dòng)不穩(wěn)定，壓力降型震蕩流動(dòng)不穩(wěn)定性控制器5發(fā)送控制信號(hào)給高精度快速響應(yīng)節(jié)流調(diào)節(jié)裝置4。

實(shí)施例4

本實(shí)施例與實(shí)施例2的區(qū)別僅在于，b1、檢測第一段時(shí)間△t1＝5s內(nèi)的最大流量值fmax1＝5l以及最小流量值fmin1＝1l，檢測第一段時(shí)間△t1后的第二段時(shí)間△t2＝5s內(nèi)的最大流量值fmax2＝6.5l以及最小流量值fmin2＝0.5l；fmax1<fmax2或者fmin1>fmin2，表明兩相自然循環(huán)系統(tǒng)1與穩(wěn)壓器2之間的波動(dòng)流量逐漸增大，自然循環(huán)流量開始發(fā)散，自然循環(huán)系統(tǒng)出現(xiàn)壓力降型震蕩流動(dòng)不穩(wěn)定，壓力降型震蕩流動(dòng)不穩(wěn)定性控制器5發(fā)送控制信號(hào)給高精度快速響應(yīng)節(jié)流調(diào)節(jié)裝置4。

以上所述的具體實(shí)施方式，對本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式而已，并不用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。