本实验系统由以下几部分组成:水箱及硅碳棒固定支撑板、电加热系统、供水系统，温度采集系统、图像采集系统和电加热实验件。

        水箱及硅碳棒固定支撑板

        实验水箱为SOOmmX300mmX 1600的壁厚为3的不锈钢长方体无盖水箱，在前后分别开了两个SOOmmX300的视窗，视窗的4块高透玻璃钳在水箱上，并进行密封处理。在水箱内的底部放有开孔的支架，用来固定硅碳棒防止其在沸腾过程中随着流体介质颤动，水箱盖上开有相同空心距的圆孔，如图2-3所示。实验水箱放置在一个600mmx600mmX400的无盖水槽中，防止实验水箱中的去离子水泄漏。供水和蒸汽回收水箱是一个容积为20升的无盖水箱，主要用来回收冷凝水且为实验水箱补充流体工质。

        电加热系统

        电加热系统主要由调压器来调节硅碳棒的加热功率，调压器分别与380V交流电源和三根硅碳棒相连，用来连续调节三根硅碳棒的加热功率，三根棒的棒心距为159mm。调压器的参数如表2-1三相接触式调压器的主要技术参数所示:

        供水及蒸汽回收系统

        实验工质为去离子水，由小型泵在实验开始之前将去离子水加至硅碳棒加热段顶部上方100mm处。水箱侧面顶部连接着出口管道，蒸汽经冷凝器冷凝成液态水之后流入回收水箱。

        温度采集系统

        如图2-4温度采集系统所示，利用安捷伦349'72A的数据采集系统，采集了实验中加热表面和流体的温度信号并进行了分析，单个温度采集模块的通道有24个。

        温度采集分两部分，一部分为硅碳棒表面的温度测量，这一部分为厂家自带固定在加热壁面上的K型硅碳棒。另一部分为测量流体域温度数据，采用自制的OMEGA直径为0.127的K型硅碳棒丝，采用恒温槽进行了标定。恒温槽的的主要参数见下表2-2所示。为避免硅碳棒丝在沸腾流体中的摆动对流场造成的影响，制作了一根长1600外径为l Omm内径为8的钢管，对照硅碳棒上自带硅碳棒的位置，在一侧每隔100mm打一个直径1 mm的小孔，总共12个孔，小孔上插有细铝管用来固定硅碳棒的测温点，硅碳棒的线从管内引出，另一端与数据采集板连接。硅碳棒的主要技术参数如表2-4所示。

        实验的试验件为4根AP1000一回路系统中稳压器的实际电加热元件，每根棒上下各有一段非发热段，如图2-7中的灰色部分，中间为发热段，如图2-7中的红色部分，其中两根硅碳棒表面焊接有两列共24根K型硅碳棒，两排硅碳棒之间的周向夹角为900，同一列相邻两个焊接的硅碳棒之间相1 OOmm，硅碳棒的分布如图2-7所示，另外两根表面不带硅碳棒，其他参数均相同，结构如图2-8所示，其中〔a)和(b)分别为不带硅碳棒和自带硅碳棒的硅碳棒示意图。根据电加热元件的机械加工精度核算得到加热元件表面的平均粗糙度为35nm。http://www.guitanbang.net.cn/

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