41的矩形凸臺(tái)411安裝在左右兩個(gè)透明板41的矩形凸臺(tái)411。棒束通道本體4的前述設(shè)置的主要目的是將四個(gè)透明板41很好地卡在一起，形成一個(gè)穩(wěn)定的矩形流道，并通過(guò)粘接消除兩個(gè)透明板41之間的縫隙，一方面可以消除矩形凸臺(tái)411板間的間隙，避免流量旁通保證流場(chǎng)真實(shí)性，另一方面可在粘接過(guò)程中精確控制矩形流道的內(nèi)部尺寸，將流道寬度的安裝偏差控制在設(shè)計(jì)要求范圍內(nèi)。本實(shí)施例中，棒束通道本體4即透明板41采用有機(jī)玻璃，實(shí)際應(yīng)用中，透明板41還可以采用聚碳酸酯、聚苯乙烯、石英玻璃等透明材料制成。安裝時(shí)，有機(jī)玻璃之間采用粘接形式連接，粘接時(shí)內(nèi)部采用規(guī)定尺寸的支撐塊保證內(nèi)部流道尺寸。
[0021]所述承壓外殼3包括安裝在棒束通道本體4外的兩個(gè)第一承壓板32和兩個(gè)第二承壓板33，兩個(gè)第一承壓板32相互平行，兩個(gè)第二承壓板33也相互平行，且第一承壓板32連接在兩個(gè)第二承壓板33之間；兩個(gè)第一承壓板32和兩個(gè)第二承壓板33上在正對(duì)透明板41的位置設(shè)置有觀察槽31。所述第二承壓板33包括承壓板本體331和設(shè)置在承壓板本體331內(nèi)側(cè)面的支撐凸臺(tái)332，所述第一承壓板32安裝在支撐凸臺(tái)332的側(cè)面，采用螺母8固定。兩個(gè)第二承壓板33通過(guò)螺栓7固定連接。前述結(jié)構(gòu)使四個(gè)承壓板能夠較好地配合，一方面將棒束通道本體4卡緊，另一方面形成緊密配合，便于后續(xù)的密封。所述棒束通道本體4與第一承壓板32之間、棒束通道本體4與第二承壓板33、第一承壓板32與第二承壓板33之間均設(shè)置有安裝密封圈6的密封槽，密封槽內(nèi)安裝密封圈6，實(shí)現(xiàn)密封，防止流體流出，本實(shí)施例中，該密封圈6采用橡膠環(huán)。在本方案中，棒束通道本體4與第一承壓板32和第二承壓板33間的兩個(gè)大直徑密封圈6用于觀察槽31的密封；第一承壓板32與第二承壓板33之間的密封圈6用于棒束通道本體4的密封；通過(guò)加工表面平直度高的承壓板和棒束通道本體4外側(cè)平面保證這三處密封圈6的密封效果；組裝過(guò)程中通過(guò)控制不同位置螺栓緊固力大小保證密封圈6均勻受力，實(shí)現(xiàn)良好的耐壓效果。
[0022]本實(shí)施例中，第一承壓板32和第二承壓板33用于壓緊棒束通道本體4，二者間安裝橡膠環(huán)實(shí)現(xiàn)密封。安裝時(shí)，首先在密封槽內(nèi)安裝密封圈6，先組裝下方的第二承壓板33，再安裝兩個(gè)第一承壓板32，兩個(gè)第一承壓板32的下端內(nèi)側(cè)面分別緊貼下方的第二承壓板33的支撐凸臺(tái)332，再裝入組裝好的棒束通道本體4，安裝上方的第二承壓板33，擰緊緊固螺栓7和螺母8。
[0023]發(fā)明人在長(zhǎng)期的實(shí)踐工作中發(fā)現(xiàn)，棒束通道中的流場(chǎng)具有傳遞效應(yīng)，即上游的現(xiàn)象會(huì)對(duì)下游流場(chǎng)產(chǎn)生特定影響，現(xiàn)有技術(shù)中的棒束通道可視窗口較小，雖然能夠滿足一定區(qū)域流體速度場(chǎng)測(cè)量和圖形攝制，但可測(cè)量幾何范圍偏小、觀察區(qū)域有限，難以同時(shí)獲得測(cè)點(diǎn)或觀察點(diǎn)下游的流場(chǎng)特性；另一方面，發(fā)明人還發(fā)現(xiàn)在兩相流動(dòng)工況時(shí)，棒束通道中存在特有的局部流動(dòng)現(xiàn)象，這對(duì)棒束通道內(nèi)的熱工水力研宄具有重要意義。因此提出了本發(fā)明的全透明可視化方案來(lái)獲得更全面的流場(chǎng)信息。采用全透明的棒束通道本體4，棒束通道本體4由承壓外殼3支撐，在并在承壓外殼4上開(kāi)設(shè)大尺寸觀察槽31，形成大尺寸可視窗口，觀察范圍大大增加，解決了棒束通道可視化實(shí)驗(yàn)中測(cè)量幾何尺寸范圍偏小的問(wèn)題；棒束通道本體4全部采用透明材料制成必然會(huì)影響棒束通道本體4的承壓，使棒束通道本體4無(wú)法承受較大的內(nèi)壓；另外，大尺寸可視窗帶來(lái)的技術(shù)難度在于可視窗的密封及透明流道的內(nèi)部尺寸控制。因此現(xiàn)有技術(shù)中一直只在棒束通道本體4局部使用透明材料以滿足承壓要求，一直未有全部采用透明材料的方案，而本發(fā)明的發(fā)明人提出了前述全透明方案，并設(shè)計(jì)了在棒束通道本體4外設(shè)置承壓外殼3和多重密封的方案，使全部采用透明材料制成的棒束通道本體4可承受一定內(nèi)壓，從而提供了一個(gè)承受一定內(nèi)壓的大尺寸可視窗口，并通過(guò)透明材料粘接組裝過(guò)程控制透明棒束通道本體4的內(nèi)部尺寸、消除透明材料間隙處的旁通漏流，實(shí)現(xiàn)了棒束通道全流場(chǎng)的可視化，徹底解決了棒束通道可測(cè)量幾何范圍偏小、觀察區(qū)域有限的問(wèn)題。因此本發(fā)明的發(fā)明人不僅發(fā)現(xiàn)了棒束通道全流場(chǎng)觀察的重要意義及現(xiàn)有技術(shù)中無(wú)法實(shí)施全流場(chǎng)觀察的局限，并提出了上述能夠?qū)崿F(xiàn)全流場(chǎng)觀察并能保證承壓和密封的全透明可視化實(shí)驗(yàn)裝置，付出了創(chuàng)造性勞動(dòng)，提出的全透明可視化實(shí)驗(yàn)裝置也具有突出的實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)，對(duì)棒束通道中的流場(chǎng)觀察研宄具有重要意義。
[0024]實(shí)施例3:
在實(shí)施例1或?qū)嵤├?的基礎(chǔ)上，本實(shí)施例中的一種棒束通道全透明可視化實(shí)驗(yàn)裝置還包括連接在入口聯(lián)箱1、出口聯(lián)箱5和2根整流管2 ;其中一根整流管2與入口聯(lián)箱I相連，該整流管2 —端安裝在入口聯(lián)箱I內(nèi)，另一端密封連接承壓外殼3入口，入口聯(lián)箱I及與其相連的整流管2用于減弱流道入口流體的湍流程度，保證入口流動(dòng)的均勻性，降低入口不穩(wěn)定對(duì)下游流動(dòng)的干擾；另一根整流管2連接出口聯(lián)箱5，其一端安裝在出口聯(lián)箱5內(nèi)，另一端密封連接承壓外殼3的出口，出口聯(lián)箱5及與其相連的整流管2用于減弱流道出口兩相流體的擾動(dòng)，減小對(duì)上游的影響，同時(shí)收集空氣，保證空氣和流體順利排出，以防堵塞流道，引起流動(dòng)不穩(wěn)定。
[0025]安裝時(shí)，先安裝好棒束通道本體4，再將承壓外殼3安裝到棒束通道本體4外卡緊棒束通道本體4，最后在組裝好的承壓外殼3兩側(cè)安裝進(jìn)口聯(lián)箱I和出口聯(lián)箱5和整流管2，整流管2和承壓外殼3之間也采用橡膠環(huán)密封。安裝好后，進(jìn)行水壓試驗(yàn)，測(cè)試棒束通道本體4和其余位置的密封性能，密封性能達(dá)標(biāo)后可投入正式實(shí)驗(yàn)使用。
[0026]以上僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，本發(fā)明的保護(hù)范圍并不僅局限于上述實(shí)施例，凡屬于本發(fā)明思路下的技術(shù)方案均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理前提下的若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種棒束通道全透明可視化實(shí)驗(yàn)裝置，包括棒束通道本體(4)，其特征在于，還包括設(shè)置在棒束通道本體(4)外用于卡緊棒束通道本體(4)的承壓外殼(3)，所述棒束通道本體(4)由透明材料制成，所述承壓外殼(3)上在其四周開(kāi)設(shè)有觀察槽(31)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種棒束通道全透明可視化實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，還包括入口聯(lián)箱(I)、出口聯(lián)箱(5)和兩根整流管(2)，所述承壓外殼(3)兩端各通過(guò)一根整流管(2 )分別連接入口聯(lián)箱(I)和出口聯(lián)箱(5 )，且承壓外殼(3 )與整流管(2 )密封連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種棒束通道全透明可視化實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，所述整流管(2)未連接承壓外殼(3)的一端安裝在入口聯(lián)箱(I)或出口聯(lián)箱(5)內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一所述的一種棒束通道全透明可視化實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，所述棒束通道本體(4)由上、下、左、右四個(gè)透明板(41)拼接而成。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種棒束通道全透明可視化實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，相鄰的兩個(gè)透明板(41)相互垂直，所述棒束通道本體(4 )的截面為矩形。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種棒束通道全透明可視化實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，所述透明板(41)內(nèi)側(cè)面設(shè)置有矩形凸臺(tái)(411)，相對(duì)的兩個(gè)矩形凸臺(tái)(411)為一組，其中一組的兩個(gè)矩形凸臺(tái)(411)安裝在另一組的兩個(gè)矩形凸臺(tái)(411)之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一所述的一種棒束通道全透明可視化實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，所述承壓外殼(3 )包括安裝在棒束通道本體(4 )外的兩個(gè)第一承壓板(32 )和兩個(gè)第二承壓板(33)，兩個(gè)第一承壓板(32)相互平行，兩個(gè)第二承壓板(33)也相互平行，且第一承壓板(32 )連接在兩個(gè)第二承壓板(33 )之間；兩個(gè)第一承壓板(32 )和兩個(gè)第二承壓板(33 )上在正對(duì)棒束通道本體(4)的位置設(shè)置有觀察槽(31)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種棒束通道全透明可視化實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，所述棒束通道本體(4)與第一承壓板(32)之間、棒束通道本體(4)與第二承壓板(33)、第一承壓板(32)與第二承壓板(33)之間均設(shè)置有密封圈(6)。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種棒束通道全透明可視化實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，所述第二承壓板(33)包括承壓板本體(331)和設(shè)置在承壓板本體(331)內(nèi)側(cè)面的支撐凸臺(tái)(332)，所述第一承壓板(32)安裝在支撐凸臺(tái)(332)的側(cè)面。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種棒束通道全透明可視化實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，兩個(gè)第二承壓板(33)通過(guò)螺栓(7)固定連接。
【專利摘要】本發(fā)明涉及壓力容器設(shè)備領(lǐng)域，具體公開(kāi)了一種棒束通道全透明可視化實(shí)驗(yàn)裝置，包括棒束通道本體（4）、設(shè)置在棒束通道本體（4）外用于卡緊棒束通道本體（4）的承壓外殼（3），所述棒束通道本體（4）由透明材料制成，所述承壓外殼（3）上在其四周開(kāi)設(shè)有觀察槽（31）。本發(fā)明的實(shí)驗(yàn)裝置具有可承受一定內(nèi)壓、具有大尺寸可視窗口的棒束通道本體，實(shí)現(xiàn)了棒束通道全流場(chǎng)的可視化，解決了棒束通道可測(cè)量幾何范圍偏小、觀察區(qū)域有限的問(wèn)題；可用于進(jìn)行棒束或管束的單相和兩相可視化實(shí)驗(yàn)研究，能夠?qū)崿F(xiàn)全流場(chǎng)的速度場(chǎng)測(cè)量或兩相流動(dòng)過(guò)程的圖形記錄，能夠?yàn)檫M(jìn)一步開(kāi)展棒束通道內(nèi)的單相和兩相流動(dòng)以及局部現(xiàn)象的定量研究提供支持。
【IPC分類】G21C17-10
【公開(kāi)號(hào)】CN104681110
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510040594
【發(fā)明人】張君毅, 閆曉, 徐建軍, 秦勝杰, 袁德文
【申請(qǐng)人】中國(guó)核動(dòng)力研究設(shè)計(jì)院
【公開(kāi)日】2015年6月3日
【申請(qǐng)日】2015年1月27日