本技术公开一种透明液体与非透明液体中颗粒群流动堵塞实验系统,属于铅基快堆热工水力安全技术领域,包括透明实验测试机构,透明实验测试机构包括设置在透明水槽内的透明测试管,透明水槽内设有第一测试部,透明水槽连通有第一循环机构;非透明实验测试机构,非透明实验测试机构包括设置在非透明实验容器中的非透明测试管,非透明测试管的顶部设有电磁阀,非透明实验容器内设有第二测试部,非透明实验容器连通有第二循环机构。透明测试管和非透明测试管可以分别进行透明液体和非透明液体中的颗粒群流动堵塞运动实验,从透明液体到非透明液体由浅入深地对熔融铅铋中的颗粒群流动堵塞机理进行探索。
背景技术
液态金属冷却快堆是指采用液态金属作为冷却剂的快中子反应堆,而堵流事故是液态金属冷却快堆中可能发生的一种事故类型。在液态金属快堆中,液态金属作为冷却剂,系统运行在液相的金属中,当在液相中出现固相的颗粒群使得狭窄的通道中发生颗粒群聚集,或者燃料芯块弯曲或膨胀使得流通面积减少,从而导致液态金属流量减小时,可能会造成堵流事故。堵流事故会使堆芯流量减小,导致热量无法及时排出堆芯,而堆芯温度的上升可能使包壳材料出现温度峰值,最终导致包壳失效和燃料元件熔化,对反应堆安全造成极大威胁。此外,堵流事故的实时监测尚未成熟,直到燃料元件破损导致放射性物质外泄时才可能被发现,因此需要对堵流事故中的颗粒群流动堵塞进行进一步的研究。然而,由于液态铅基合金不透明,且温度较高,流场监测环境苛刻,受液态金属流场测量技术限制,目前针对液态金属快堆中颗粒群流动堵塞的实验仍然非常匮乏。
一种可替换不同流体、可控制液体温度变化、可控制颗粒群流动堵塞条件的透明与非透明液体中颗粒群流动堵塞特性测量实验系统,对于我国液态金属快堆的研发具有重要意义。
实现思路