一种三周期极小曲面空间多孔流道一体式下管座的制作方法

技术特征：
1.一种三周期极小曲面空间多孔流道一体化下管座，包括框体(1)，其特征在于：框体(1)位于整个下管座最外层，框体(1)包围着三周期极小曲面阵列(2)，三周期极小曲面阵列(2)中设有导向孔(3)和仪表孔(4)；所述的三周期极小曲面阵列(2)由多个组合单元(21)通过矩形线性阵列得到，每个组合单元(21)沿着冷却剂流动方向分为一个上层三周期极小曲面单元(211)和一个下层三周期极小曲面单元(212)，上层三周期极小曲面单元(211)和下层三周期极小曲面单元(212)通过光滑过渡(213)连接；每4个组合单元(21)几何实体包络构成单个空间流道单元(51)，单个空间流道单元(51)之间互相连接，共同构成空间多孔流道(5)。2.根据权利要求1所述的一种三周期极小曲面空间多孔流道一体化下管座，其特征在于：冷却剂进入堆芯后，被空间多孔流道(5)分流为多股流体，每股流体流量完全一致，冷却剂中包含的金属丝等异物(6)，在经过空间多孔流道(5)时将被拦截。3.根据权利要求1所述的一种三周期极小曲面空间多孔流道一体化下管座，其特征在于：所述的下层三周期极小曲面单元(212)下部呈“圆锥状”流线外形(214)。4.根据权利要求1所述的一种三周期极小曲面空间多孔流道一体化下管座，其特征在于：所述的下层三周期极小曲面单元(212)构型为schwarz p型，其隐函数表达式如下：式中，c(z)为等值面参数的值，通过改变c(z)的值即控制三周期极小曲面的空间形状，c(z)值需要限制在[
‑
0.99,0.99]区间之内；将在冷却剂入口处三周期极小曲面单元外形构造成流线形，利用三周期极小曲面全数学表达的特点，将等值面参数c(z)构造为沿着冷却液流动方向呈某一函数关系变化，表述为下式：c(z)＝f(z)
ꢀꢀꢀꢀꢀ
(2)式中，函数映射f应根据压降、连续性约束选择函数关系表达式；其表达式如下：c(z)＝a*z b
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(3)式中，a、b均为常数，数值大小应依据单元尺寸大小、等值面参数范围、连通性要求等选择；x、y、z表示为下式：式中，x、y、z为三周期极小曲面上点的函数值，t
x
、t
y
、t
z
为沿着各坐标轴方向单元排列周期。5.根据权利要求4所述的一种三周期极小曲面空间多孔流道一体化下管座，其特征在于：所述的上层三周期极小曲面单元(211)构型为schwarzp型，其隐函数表达式如下：式中，c
t
为等值面参数，在此处为某一确定值，x、y、z与上述相同；为保证上层三周期极小曲面单元(211)和下层三周期极小曲面单元(212)连接处的光
滑过渡(213)，上层schwarz p单元在过渡处的等值面参数值需要与下层schwarz p单元等值面参数值相同，即有下式：式中，为在组合单元整体坐标系下，上层三周期极小曲面单元(211)与下层三周期极小曲面单元(212)过渡处竖直方向的坐标值。6.根据权利要求1所述的一种三周期极小曲面空间多孔流道一体化下管座，其特征在于：所述的导向孔(3)轴线位置与组合单元(21)几何中心轴线共线，导向孔高度与组合单元(21)高度一致，孔径大小与导向管外径一致，其余导向管安装尺寸应满足实际要求。7.根据权利要求1所述的一种三周期极小曲面空间多孔流道一体化下管座，其特征在于：所述的仪表孔(4)位于三周期极小曲面阵列(2)几何中心，高度与组合单元(21)高度一致，孔径大小视仪表外形尺寸而定。8.根据权利要求1所述的一种三周期极小曲面空间多孔流道一体化下管座，其特征在于：所述的三周期极小曲面阵列(2)、导向孔(3)和仪表孔(4)整体采用增材制造技术一体化成型得到。9.根据权利要求1所述的一种三周期极小曲面空间多孔流道一体化下管座，其特征在于：所述的框体(1)空间三维坐标取向与三周期极小曲面阵列(2)空间三维取向一致，组合单元(21)上表面与框体(1)上表面高度一致。10.根据权利要求1所述的一种三周期极小曲面空间多孔流道一体化下管座，其特征在于：所述的框体(1)所用材料与三周期极小曲面阵列(2)所用材料相同，两者接触面采用焊接工艺连接。

技术总结
一种三周期极小曲面空间多孔流道一体化下管座，包括框体，框体位于整个下管座最外层，框体包围着三周期极小曲面阵列，三周期极小曲面阵列中设有导向孔和仪表孔；三周期极小曲面阵列由多个组合单元通过矩形线性阵列得到，每个组合单元沿着冷却剂流动方向分为上、下层三周期极小曲面单元，上、下层三周期极小曲面单元通过光滑过渡连接；每4个组合单元几何实体包络构成单个空间流道单元，单个空间流道单元之间互相连接，共同构成空间多孔流道；冷却剂进入堆芯后，被空间多孔流道分流为多股流体，冷却剂中包含的金属丝等异物，在经过空间多孔流道时将被拦截；本发明具有高流通、低压降、强过滤、高承载、防堵性能优异、结构紧凑的优点。结构紧凑的优点。结构紧凑的优点。


技术研发人员：李宝童 程阿康 光宏昊 巴佳豪 刘宏磊 洪军
受保护的技术使用者：西安交通大学
技术研发日：2021.07.05
技术公布日：2021/10/23