嵌入式流体动力学模拟装置的制作方法

本实用新型涉及嵌入式流体动力学模拟装置，具体涉及嵌入式流体动力学模拟装置。

背景技术：

在核反应堆及一回路系统自然循环工程试验中，必须在动力管道上设置流体动力学特性模拟装置，使试验中的流体动力学特性与核反应堆及一回路系统原型的流体动力学特性相一致，保证工程试验结果的有效性。通常地，流体动力学特性模拟是上述类似工程试验中的核心问题之一，流体动力学特性模拟偏差大意味着该工程试验是不成功的，流体动力学特性模拟的精确度和稳定性影响工程试验结果的可靠性，此类工程试验对流体动力学特性模拟装置有三个方面的基本要求：一是流体动力学特性模拟装置具有较高的精确度和稳定性，二是能够在高温高压工况下正常工作，三是便于拆装维护并具备成本优势。流体动力学特性模拟装置精确度和稳定性均与其阻力件结构有关，结构太复杂流体动力学特性易受干扰致使精确度差，结构太简单流动难以自模致使稳定性差，必须进行合理的结构设计。流体动力学特性模拟装置对结构要求严格，不宜采用变形量大的焊接连接方式，而应采用变形量小的活连接方式，这就要求密封形式能在高温高压工况下正常工作。在工程试验流体动力学特性模拟具体实践中，会不断地优化流体动力学特性模拟装置结构设计、不断地拆装更换流体动力学特性模拟装置，这就要求流体动力学特性模拟装置便于拆装维护，以节约制造、安装与时间成本，对于大口径动力管道尤其如此。基于工程试验上述特点和需求，需要开发一种上述工程试验中所需的高精确度和高稳定性的流体动力学特性模拟装置。

本实用新型所述的流体动力学特性模拟装置除了能够应用在类似上述工程试验外，还能应用在工业动力管道上，达到调节回路流量特性、改善泵阀运行工况、实现减震降噪等目的。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种嵌入式流体动力学模拟装置，解决了目前模拟装置不便拆装维护、制造成本高的问题。本装置还能够应用在工业动力管道上，达到调节回路流量特性、改善泵阀运行工况、实现减震降噪等目的，扩大了应用范围。

本实用新型通过下述技术方案实现：

嵌入式流体动力学模拟装置，包括密封件、阻力件， 所述密封件为透镜垫结构，密封件的外表面上设置有用于加强密封的球面密封面，密封件上设置装配孔；所述阻力件为孔板结构，阻力件设置在装配孔内，阻力件设置有流通孔。

球面密封面可与螺纹管接头的锥面密封面进行配合，在高温高压工况下具有良好的密封性能。

本实用新型通过将密封件和阻力件设置成分开的两部分，阻力件可拆卸的设置在密封件内，密封件负责密封功能，阻力件负责流体动力学特性模拟功能，功能独立分开；流体动力学特性模拟时只更换阻力件而不更换密封件，具有装配便捷和成本较低的优势。

所述装配孔内设置有内螺纹。

阻力件外缘设置有外螺纹，所述内螺纹和外螺纹相匹配。

内螺纹和外螺纹均为细牙型。

流通孔的边缘非倒角或圆角。

流通孔的厚度大于或等于1/6倍动力管道内径，流通孔加工粗糙度大于Ra6.3μm。流通孔的厚度为20mm，粗糙度为Ra12.5μm。

本实用新型与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

1、本实用新型由密封件和阻力件两个部分组成，结构简单；其中，密封件负责密封功能，阻力件负责流体动力学特性模拟功能，功能独立分开；流体动力学特性模拟时只更换阻力件而不更换密封件，具有装配便捷和成本较低的优势。

2、密封件为成熟的透镜垫结构，可嵌入带螺纹法兰的阀门或其它管路附件内，不需要增加零部件因而成本较低，需要的安装空间较小，在高温高压工况下的密封性能良好。

3、阻力件为成熟的孔板结构，通过其外螺纹与密封件圆孔内螺纹进行装配、紧固和定位，不会因流动情况导致流体动力学特性模拟性能不稳定，具有装配简捷、紧固可靠、定位精度高的优点。

4、阻力件流通孔厚度B大于或等于1/6倍动力管道内径，流通孔加工粗糙度大于Ra6.3μm，流通孔边缘不允许进行倒角或圆角处理，这样可使流动在较低流速下进入自模区，提高流体动力学特性模拟的精确度和可靠性。

5、流体动力学特性模拟所要求的阻力系数K与阻力件流通孔径d存在函数关系K=f(d)，可根据这一函数设计确定阻力件的流通孔径d，并在流体动力学特性模拟具体实践中可不断根据试验数据修正设计，达到较高的流体动力学特性模拟精度。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型实施例的限定。在附图中：

图1为本实用新型结构示意图。

图2为密封件结构图。

图3为阻力件结构图。

附图中标记及对应的零部件名称：

1-密封件，2-阻力件，4-装配孔，5-内螺纹，7-外螺纹，8-流通孔。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本实用新型作进一步的详细说明，本实用新型的示意性实施方式及其说明仅用于解释本实用新型，并不作为对本实用新型的限定。

实施例1

如图1所示，将流通孔径为35mm的阻力件2装配至密封件1的装配孔4内。在旋转阻力件2时，注意保护密封件1的密封面和阻力件2的流通孔8。当阻力件2两端面与密封件1的装配孔4边缘平齐时，本次装配完成。装配完成后，将流体动力学特性模拟装置整体装入带螺纹法兰的阀门内进行试验，若实测数据显示流通孔径为35mm的流体动力学特性模拟装置阻力系数K偏大，则更换流通孔径为45mm的阻力件2，按照上述方法完成装配后再进行试验，直至阻力系数实测值接近目标值，流体动力学特性模拟装置的设计才真正完成。

实施例2

如图2所示，嵌入式流体动力学特性模拟装置的密封件1为DN100mm透镜垫结构，其球面密封面可与螺纹管接头的锥面密封面进行配合，在高温高压工况下具有良好的密封性能。装配孔4加工有内螺纹5，内螺纹5与图3所示的嵌入式流体动力学特性模拟装置阻力件的外螺纹7配合，具有紧固、定位和防漏的功能。内螺纹5和外螺纹7均为细牙型。

实施例3

如图3所示，嵌入式流体动力学特性模拟装置的阻力件2为孔板结构，阻力件2外缘加工有外螺纹7，注意与如图2所示的嵌入式流体动力学特性模拟装置密封件的内螺纹5进行配合加工，通过两者配合阻力件可整体装配在密封件装配孔4内。流通孔8的厚度为20mm，粗糙度为Ra12.5μm，注意流通孔8边缘在去除毛刺后不进行倒角或圆角处理，流通孔8的孔径根据流体动力学特性模拟要求设计确定为35mm、38mm、42mm、45mm等多个阻力件。

以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。