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申请/专利权人：西安交通大学

摘要：本发明公开了一种反映热管堆非能动余热排出特性的实验装置及设计方法，所述装置主要包括高温热管、陶瓷套管等；通过在陶瓷套管中穿插电阻丝径向加热热管蒸发段模拟热管堆中的环形燃料棒；在保证水套管水力当量直径与热管堆水力当量直径相等的基本原则下，通过高压水套管包裹热管绝热段并施加一定强迫循环流量的方式模拟深海环境中高压海水对热管的非能动冷却；通过调整流经电阻丝的电流和水套管当量直径模拟热管堆中不同空间位置的热管。本发明以单根热管结合高压水套管的方式实现快速模拟深海环境中热管堆在失去热阱的情况下通过海水的密度差以非能动的形式排出堆芯余热时热管瞬态特性的功能，为深海环境中热管堆驱动潜航器的设计提供技术支持。

主权项：1.一种反映深海环境中热管堆非能动余热排出特性的实验装置，其特征在于，包括相连的热管蒸发段间接加热陶瓷套筒和热管绝热段高压水套管；所述的热管蒸发段间接加热陶瓷套筒包括陶瓷套筒（2），陶瓷套筒（2）的中心开设有中心孔，以中心孔为中心，在陶瓷套筒（2）内的周向上开设有若干圆孔，圆孔内设置有电阻丝（1），陶瓷套筒（2）的中心孔处套装有热管本体（8），陶瓷套筒（2）分为多段，相邻两段之间留有间隙并设置有热管蒸发段温度测点定位结构（3），用于布置热电偶测量热管本体（8）外表面温度及陶瓷套筒（2）的温度梯度；所述热管绝热段高压水套管包括两端密封的水套管本体（4），水套管本体（4）包括套装在一起的内管和外管，内管套装在热管本体（8），内管和外管之间形成圆环间隙，且在外管的侧壁上设置有与圆环间隙连通的水套管进口（5）和水套管出口（6）；电阻丝（1）为一整根连续不间断的电阻丝，固定在陶瓷套筒（2）内部沿轴向均匀布置的一圈圆孔上，电阻丝（1）两端与电源电极连接；根据热管本体（8）蒸发段温度测点的布置需求，不同轴向位置设置不同间隙的热管蒸发段温度测点定位结构（3）；水套管本体（4）的内管模拟热管绝热段承压层，内径由热管直径和绝热段保温绝热层厚度决定，厚度为满足承压要求的最小厚度，水套管本体（4）外管内径由模拟对象的水力当量直径及水套管内管外径决定，保证水套管内外管形成的环管的水力当量直径与被模拟对象的水力当量直径相等，水套管进口（5）根据模拟对象不同位置热管的模拟需要，提供不同的入口压力条件和温度条件；水套管本体（4）通过保证内外管形成的圆环的水力当量直径与被模拟对象的水力当量直径相等的方式模拟热管束中不同空间位置的流通通道，并通过改变水套管进口（5）的入口压力条件和温度条件模拟热管束中不同空间位置热管的非能动余热排出特性；还包括套装在热管本体（8）上与水套管本体（4）相连的保温绝热层（7），保温绝热层（7）与热管本体（8）之间留有空气层（9），空气层（9）用于模拟热管本体（8）的冷凝段热阱丧失后的气体环境。

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