CN112231877A - 模拟核电厂第一跨厂房泄洪方案的方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种模拟核电厂第一跨厂房泄洪方案的方法和装置，属于核电技术领域。所述方法包括：根据第一跨厂房对应的三维空间模型，确定出网格划分后的三维空间模型，进而确定出流体的入口位置和流入流量；根据入口位置，确定出至少一种泄洪方案，进而确定出每种泄洪方案对应的出口位置；根据入口位置，流入流量以及每种泄洪方案对应的出口位置，通过多相流模型对网格划分后的三维空间模型进行数值模拟，模拟出流体在网格划分后的三维空间模型中的每个位置处的最大积水高度。对于每种泄洪方案而言，本申请可以模拟出流体在核电厂第一跨厂房内的每个位置出的最大积水高度，进而确定每种泄洪方案的可行性。
Description
技术领域
本申请涉及核电技术领域，特别涉及一种模拟核电厂第一跨厂房泄洪方案的方法和装置。
背景技术
核电厂主要厂房设施分别为：反应堆厂房、燃料厂房、核辅助厂房、汽轮机厂房和控制厂房。汽轮机厂房中的第一轴和第二轴间的厂房称为第一跨厂房，第一跨厂房紧紧挨着核电厂核岛部分的辅助厂房、核附属厂房和汽轮机厂房，是十分重要的空间。
当横穿第一跨厂房的主给水管道和主蒸汽管道发生破口时，会淹没核电站中的第一跨厂房中的重要设备，如柴油机、泵等，进而形成巨大的经济损失，为避免重要设备被流体淹没，技术人员往往会设计出多种可能的泄洪方案，以使得流入第一跨厂房内的流体流出，但这些泄洪方案仅仅是技术人员根据经验设计的，无法确知每种泄洪方案的可行性。
发明内容
为了解决相关技术中存在的技术问题，本申请实施例提供了一种模拟核电厂第一跨厂房泄洪方案的方法和装置。技术方案如下：
第一方面，本申请实施例提供了一种模拟核电厂第一跨厂房泄洪方案的方法，所述方法包括：
根据第一跨厂房的空间结构，生成所述第一跨厂房对应的三维空间模型，对所述第一跨厂房对应的三维空间模型进行块的建立与划分，并对划分出的块进行网格划分，获得网格划分后的三维空间模型；
在所述网格划分后的三维空间模型中，确定出流体流入所述第一跨厂房的入口位置和流入流量；根据所述流体流入所述第一跨厂房的入口位置，确定出至少一种泄洪方案；根据每种泄洪方案，确定出每种泄洪方案对应的出口位置；
根据所述入口位置，所述流入流量以及所述每种泄洪方案对应的出口位置，通过多相流模型对所述网格划分后的三维空间模型进行数值模拟，获得所述流体在所述网格划分后的三维空间模型中的每个位置处的最大积水高度。
可选的，所述模拟出所述流体在所述网格划分后的三维空间模型中的每个位置处的最大积水高度之后，所述方法还包括：
根据获得所述流体在所述网格划分后的三维空间模型中的每个位置处的最大积水高度，确定所述第一跨厂房内的任一预设设备是否被淹没；
当所述第一跨厂房内有预设设备被淹没时，确定所述泄洪方案是不可行的；
当所述第一跨厂房内没有预设设备被淹没时，确定所述泄洪方案是可行的。
可选的，所述根据所述入口位置，所述流入流量以及所述每种泄洪方案对应的出口位置，通过多相流模型对所述网格划分后的三维空间模型进行数值模拟，获得所述流体在所述网格划分后的三维空间模型中的每个位置处的最大积水高度，包括：
根据所述入口位置，所述流入流量以及所述每种泄洪方案对应的出口位置，通过多相流模型对每个网格进行数值模拟计算，确定出在每个时间点每个网格中的所述流体体积与所述网格体积的比值；
在每个时间点，根据每个网格中的所述流体体积与所述网格体积的比值，模拟出所述流体在所述网格划分后的三维空间模型中的运动界面；根据所述流体在所述网格划分后的三维空间模型中的运动界面，确定出所述流体在所述网格划分后的三维空间模型中的每个位置处的积水高度；
在每个位置处，根据每个时间点的流体对应的积水高度，确定出所述流体在所述位置处的最大积水高度。
可选的，所述通过多相流模型对所述网格划分后的三维空间模型进行数值模拟，模拟出流体在所述网格划分后的三维空间模型中的每个位置处的积水高度，包括：
在对所述三维空间模型内的流体进行模拟时，采用多相流模型来模拟流体的流动情况，采用湍流模型来模拟流体的湍流情况，以及基于所述三维空间模型中的每个位置处的温度，确定流体的气相和液相之间的质量转移，来获得流体在所述网格划分后的三维空间模型中的每个位置处的积水高度。
可选的，对划分出的块进行网格划分之后，所述方法还包括：
获得划分出的每个网格的质量；
在所述划分出的每个网格的质量中，确定所述每个网格的质量是否满足预设条件；
如果存在质量不满足预设条件的网格，则确定出质量不满足预设条件的网格所对应的预设区域；
改变所述预设区域内的网格的节点数和形状，以使得所述三维空间模型中不存在质量不满足预设条件的网格。
可选的，所述对所述第一跨厂房对应的三维空间模型进行块的建立与划分，包括:
确定所述三维空间模型对应的整体块；
根据所述第一跨厂房内的设施和空间，将所述整体块划分成至少一个块；
在所述划分出的至少一个块中，将所述三维空间模型中的无流体通过的块删除。
第二方面，本申请实施例提供了一种模拟核电厂第一跨厂房泄洪方案的装置，所述装置包括：
划分模块，被配置为根据第一跨厂房的空间结构，生成所述第一跨厂房对应的三维空间模型，对所述第一跨厂房对应的三维空间模型进行块的建立与划分，并对划分出的块进行网格划分，获得网格划分后的三维空间模型；
确定模块，被配置为在所述网格划分后的三维空间模型中，确定出流体流入所述第一跨厂房的入口位置和流入流量；根据所述流体流入所述第一跨厂房的入口位置，确定出至少一种泄洪方案；根据每种泄洪方案，确定出每种泄洪方案对应的出口位置；
模拟模块，被配置为根据所述入口位置，所述流入流量以及所述每种泄洪方案对应的出口位置，通过多相流模型对所述网格划分后的三维空间模型进行数值模拟，获得所述流体在所述网格划分后的三维空间模型中的每个位置处的最大积水高度。
可选的，所述装置还包括评价模块，所述评价模块被配置为：
根据获得所述流体在所述网格划分后的三维空间模型中的每个位置处的最大积水高度，确定所述第一跨厂房内的任一预设设备是否被淹没；
当所述第一跨厂房内有预设设备被淹没时，确定所述泄洪方案是不可行的；
当所述第一跨厂房内没有预设设备被淹没时，确定所述泄洪方案是可行的。
可选的，所述模拟模块被配置为：
根据所述入口位置，所述流入流量以及所述每种泄洪方案对应的出口位置，通过多相流模型对每个网格进行数值模拟计算，确定出在每个时间点每个网格中的所述流体体积与所述网格体积的比值；
在每个时间点，根据每个网格中的所述流体体积与所述网格体积的比值，模拟出所述流体在所述网格划分后的三维空间模型中的运动界面；根据所述流体在所述网格划分后的三维空间模型中的运动界面，确定出所述流体在所述网格划分后的三维空间模型中的每个位置处的积水高度；
在每个位置处，根据每个时间点的流体对应的积水高度，确定出所述流体在所述位置处的最大积水高度。
可选的，所述模拟模块被配置为：
在对所述三维空间模型内的流体进行模拟时，采用多相流模型来模拟流体的流动情况，采用湍流模型来模拟流体的湍流情况，以及基于所述三维空间模型中的每个位置处的温度，确定流体的气相和液相之间的质量转移，来获得流体在所述网格划分后的三维空间模型中的每个位置处的最大积水高度。
可选的，所述装置还包括检测模块，所述检测模块被配置为：
获得划分出的每个网格的质量；
在所述划分出的每个网格的质量中，确定所述每个网格的质量是否满足预设条件；
如果存在质量不满足预设条件的网格，则确定出质量不满足预设条件的网格所对应的预设区域；
改变所述预设区域内的网格的节点数和形状，以使得所述三维空间模型中不存在质量不满足预设条件的网格。
可选的，所述划分模块被配置为：
确定所述三维空间模型对应的整体块；
根据所述第一跨厂房内的设施和空间，将所述整体块划分成至少一个块；
在所述划分出的至少一个块中，将所述三维空间模型中的无流体通过的块删除。
第三方面，本申请实施例提供了一种计算机设备，所述计算机设备包括处理器和存储器，所述存储器中存储有至少一条指令，所述指令由所述处理器加载并执行以实现如第一方面所述的模拟核电厂第一跨厂房泄洪方案的方法所执行的操作。
第四方面，本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述存储介质中存储有至少一条指令，所述指令由处理器加载并执行以实现如第一方面所述的模拟核电厂第一跨厂房泄洪方案的方法所执行的操作。
本申请实施例提供的技术方案带来的有益效果是：
本申请实施例所提供的技术方案可以根据流体流入的核电场第一跨厂房的入口位置，设计出多种泄洪方案，由于每种泄洪方案与流体流出第一跨厂房的出口位置一一对应，因此，可以根据每种泄洪方案，确定出每种泄洪方案对应的出口位置。根据流体流入第一跨厂房的入口位置，流入流量和每种泄洪方案对应的出口位置，通过多相流模型对网格划分后的三维空间模型进行数值模拟，确定处每种泄洪方案下的流体在网格划分后的三维空间模型中的每个位置处的最大积水高度，进而确定每种泄洪方案的可行性。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请实施例提供的一种模拟核电厂第一跨厂房泄洪方案的方法流程图；
图2是本申请实施例提供的一种模拟核电厂第一跨厂房泄洪方案的示意图；
图3是本申请实施例提供的一种模拟核电厂第一跨厂房泄洪方案的示意图；
图4是本申请实施例提供的一种模拟核电厂第一跨厂房泄洪方案的示意图；
图5是本申请实施例提供的一种模拟核电厂第一跨厂房泄洪方案的装置结构示意图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请实施方式作进一步地详细描述。
本申请实施例提供了一种模拟核电厂第一跨厂房泄洪方案的方法和装置可以由计算机设备实现，该计算机设备可以是终端。该终端可以是平板电脑、笔记本电脑等移动终端，也可以是台式计算机等固定终端。
图1是本申请实施例提供的一种模拟核电厂第一跨厂房泄洪方案的方法流程图。参见图1，该实施例包括：
步骤101，根据第一跨厂房的空间结构，生成第一跨厂房对应的三维空间模型，对第一跨厂房对应的三维空间模型进行块的建立与划分，并对划分出的块进行网格划分，获得网格划分后的三维空间模型。
在实施中，可以使用ANSYS ICEM软件根据第一跨厂房的空间结构，生成第一跨厂房对应的三维空间模型；根据第一跨厂房对应的三维空间模型建立整体块，并将其与三维空间模型进行合并，将合并之后的三维空间模型切分成至少一个块，切分之后的三维空间模型如图2所示(从ANSYS ICEM软件中截取的)。在将其划分为至少一个块之后，在ANSYSICEM软件设置网格的尺寸，进而在ANSYS ICEM软件中可以自动在划分出的块中生成网格，进而实现网格的划分，获得网格划分后的三维空间模型。
进一步的，以AP1000核电站常规岛第一跨厂房为例，利用ANSYS ICEM软件根据第一跨厂房的空间结构，对第一跨厂房进行建模，获得三维空间模型。由于，主给水管道和主蒸汽管道都在第一跨的5.334m层与10.740m层之间的空间横穿整个第一跨厂房，其破裂时会将第一跨厂房被水淹没，可以在建模时只考虑10.740m以下的空间。
需要说明的是，第一跨厂房内具有较多的设备、排水口、管道、阀门、隔间等，故而在进行建模的时候，可以对整个结构进行合理的简化。例如，两台CCS泵由于结构复杂，且不在模拟范围之内，因此，建模时仅保留其大致外形尺寸结构，将其简化为两个长方体。为了更加精确地模拟流体泄放到第一跨厂房内的漫流状态，建模时保留了档水沿、地漏、支柱等设施；为了分析流体泄放后对重要隔间内设备的影响，建模时保留了EDI设备屏蔽间、EDS5蓄电池室等重要隔间。
本申请实施例中建立的三维空间模型不但兼顾了核电厂第一跨厂房的大尺寸，而且保留了挡水沿、台阶等可能影响流动的小细节，能够实现准确模拟第一跨厂房内流动过程，得到更加详细的核电厂第一跨厂房内流体三维热工水力参数。
可选的，确定三维空间模型对应的整体块；根据第一跨厂房内的设施和空间，将整体块划分成至少一个块；在划分出的至少一个块中，将三维空间模型中的无流体通过的块删除。
其中，无流体通过的块是根据技术人员的经验确定出的没有流体流过的设施或者空间对应的块，例如第一跨厂房内的泵、挡水沿、台阶、支柱、墙壁等对应的块，对于泵所占据内部空间，是不会有流体流过的，墙体所占据内部空间，也是不会有流体流过的。
在实施中，在软件ANSYS ICEM中，创建三维空间模型对应的整体块，并将第一跨厂房对应的三维空间模型和整体块进行合并，并根据三维空间模型的形状在至少一个方向上对整体块进行切分，使得切分后的整体块与三维空间模型的外部形状相似，进而整体块符合第一跨厂房对应的三维空间模型的形状。其中，在切分整体块的过程中对整体块的外部的轮廓线和边线进行线关联，定位边线的整体位置，并在轮廓线和边线关联完成后，将不属于整体块的块进行删除。对于三维空间模型中存在的泵、挡水沿、台阶、支柱、墙壁等无流体通过设施和空间，在关联好这些块的外部边线后，将无流体通过的设施和空间删除，即将无流体通过的块删除；对于模型中存在四根圆形管道以及管沟中的圆形管道，先将其划分出一个独立的区间进行相应线与面关联之后，并按照圆形管道的形状对该区间进行块切分。
可选的，获得划分出的每个网格的质量；在划分出的每个网格的质量中，确定每个网格的质量是否满足预设条件；如果存在质量不满足预设条件的网格，则确定出质量不满足预设条件的网格所对应的预设区域；改变预设区域内的网格的节点数和形状，以使得三维空间模型中不存在质量不满足预设条件的网格。
其中，质量是否满足预设条件的网格为网格质量较差的网格，即负网格，负网格是指网格质量为负数的网格，出现负网格可以是存在连接不正确的地方，例如，出现负网格的原因可以是将边线关联到相应的曲面上。质量不满足预设条件的网格所对应的预设区域即包括质量不满足预设条件的网格，又包括质量满足预设条件的网格，其中，质量满足预设条件的网格可以与质量不满足预设条件的网格相邻，也可以与质量不满足预设条件的网格不相邻。
在实施中，获得三维空间模型中的所有网格的质量，在这些网格中，筛选出质量不满足预设条件的网格，即负网格，并确定包含负网格的预设区域。改变包含负网格的预设区域内的节点数量和网格的形状，进而来调整预设区域内的每个网格的质量。当每个包含负网格的预设区域内的每个网格的质量满足预设条件时，则可以确定三维空间模型中不存在质量不满足预设条件的网格。
需要说明的是，网格质量是指网格几何形状的合理性，包括方正度、拉伸度、角度变化率等，网格质量高的网格有利于计算收敛。在不同的软件中，评价网格质量的标准不同。例如，在软件CFD(Computational Fluid Dynamics)中的评价标准是可以根据公式
来确定出网格的质量，其中，θmax是网格的最大角度，θmin是网格的最小角度，θe是网格的等角角度，QEAS是网格的质量。当网格对应的QEAS的值大于预设数值时，则确定该网格的质量满足预设条件；当网格的QEAS的值小于预设数值时，则确定该网格的质量不满足预设条件。其中，该预设数值可以是0。
其中，节点为在四个彼此相邻的网格共同存在的点，具体如图3所示，第一个正方形中的三个黑点表示三个节点，第二个正方形中的五个黑点表示五个节点。
本申请实施例提供的方法可以在网格划分之后，可以确定出每个网格的质量，并对质量较差的预设区域进行调整，以避免负网格的出现，以使得三维空间模型中的所有网格的质量满足预设条件，保证了计算的合理性和实际性。
可选的，在网格划分之后，适当调整节点数，生成至少一个对应不同网格数的模型，并在全部网格的网格质量满足预设条件的前提，且同一条件下，对对应不同网格数的模型中的网格进行敏感性分析，进而确定对应不同网格数的模型对应的残差图的收敛性，并分析这些残差图之间的差异下，进而选择合适网格数的模型进行后续计算。其中，同一条件是指入口位置，流入流量、出口位置等条件都相等。
进一步的，ANSYS FLUENT软件在进行模拟计算时可以自动生成残差图，进而通过生成的残差图来判断收敛。例如，ANSYS FLUENT软件默认的收敛标准是能量残差值低于10-6，其他变量残差值低于10-3。
需要说明的是，合适网格数的三维空间模型可以是网格数量较少，且残差图的收敛效果最好的模型。由于网格数量越多对三维空间模型划分的更精细，但也会增加模拟计算的时间成本造成计算机资源的浪费，因此，需综合考虑选取合适的网格数量。
步骤102、在网格划分后的三维空间模型中，确定出流体流入第一跨厂房的入口位置和流入流量；根据流体流入所述第一跨厂房的入口位置，确定出至少一种泄洪方案；根据每种泄洪方案，确定出每种泄洪方案对应的出口位置。
其中，流体流入第一跨厂房的入口位置可以是在实际过程中，第一跨厂房发生破口的位置，此时，可以通过流量计来检测流体进入第一跨厂房的流入流量，进而获得流入流量。第一跨厂房发生破口的管道可能为主给水管道和主蒸汽管道；破口位置可能位于第一跨两防甩墙之间的空间，也可能位于第一跨防甩墙与近核岛侧防甩墙之间的空间，也可能位于其他的空间内。在本申请实施例中，不同的入口位置可以对应不同的工况。
在实施中，根据第一跨厂房中发生破口的位置，确定出流体进入第一跨厂房的入口位置，并通过流量计检测流体进入第一跨厂房的流入流量。技术人员根据流体流入第一跨厂房的入口位置，设计出多个泄洪方案，以使得进入第一跨厂房的流体流出；根据每种泄洪方案，确定出每种泄洪方案对应的出口位置。
需要说明的是，泄洪方案可以为0层下部人为挖一地坑，也可以为开流水孔，还可以是其他的方案。
例如，主给水管道内流体从常规岛侧流向核岛侧，主蒸汽管道内流体流动与之相反。当两防甩墙之间主给水管道1破裂时，其他3条管道内部流动情况可忽略不计，并根据主给水管道1为破口截面设置入口边界以及流体的入口位置和流入流量，其中，入口边界包括压力等参数；并根据每种泄洪方案，确定出每种泄洪方案对应的出口位置。
步骤103、根据入口位置，流入流量以及每种泄洪方案对应的出口位置，通过多相流模型对网格划分后的三维空间模型进行数值模拟，获得流体在网格划分后的三维空间模型中的每个位置处的最大积水高度。
其中，本申请中的多相流模型可以是VOF模型。每个位置处的积水高度可以是从流体流入第一跨厂房到流体流出第一跨厂房这个过程中的最大积水高度。
在实施中，根据入口位置，流入流量以及每种泄洪方案对应的出口位置，通过多相流模型对网格划分后的三维空间模型进行数值模拟，模拟出在每个时刻，流体在网格划分后的三维空间模型中的每个位置处的积水高度，进而获得流体在网格划分后的三维空间模型中的每个位置处的最大积水高度。
需要说明的是，第一跨积水高度是根据不同入口位置确定分析时所需要的第一跨厂房内不同位置处的积水高度，比如破管位置位于第一跨两防甩墙之间需分析0.000m层的积水高度、破管位置位于第一跨11墙与近核岛侧防甩墙间的局部隔间需分析5.334m层的积水高度，通过不同高度处泄放水体积分数来体现。
可选的，根据入口位置，流入流量以及每种泄洪方案对应的出口位置，通过多相流模型对每个网格进行数值模拟计算，确定出在每个时间点每个网格中的流体体积与网格体积的比值；在每个时间点，根据每个网格中的流体体积与网格体积的比值，模拟出流体在网格划分后的三维空间模型中的运动界面；根据流体在网格划分后的三维空间模型中的运动界面，确定出流体在网格划分后的三维空间模型中的每个位置处的积水高度；在每个位置处，根据每个时间点的流体对应的积水高度，确定出流体在位置处的最大积水高度。
其中，流体体积与网格体积的比值在0-1之间，当流体体积与网格体积的比值为0时，说明该网格并未存在流体，当流体体积与网格体积的比值为1时，说明该网格全部为流体。
需要说明的是，在使用多相流模型来模拟流体的流动情况的过程中，已经将多相流模型需要的边界条件已经预先设定，此时，只需要确定出入口位置，流入流量和出口位置，便可以通过FLUENT软件对划分出网格的三维空间模型内的流体进行数值模拟。
可选的，在对三维空间模型内的流体进行数值模拟时，采用多相流模型来模拟流体的流动情况，采用湍流模型来模拟流体的湍流情况，以及基于三维空间模型中的每个位置处的温度，确定流体的气相和液相之间的质量转移，来获得流体在网格划分后的三维空间模型中的每个位置处的最大积水高度。
其中，湍流模型可以是标准k-ε模型，也可以是其他湍流模型。
基于三维空间模型中的每个位置处的温度，确定流体的气相和液相之间的质量转移的步骤为：确定三维空间模型内的每个位置处的温度；当该位置处的温度小于预设温度时，流体的气相开始向液相的质量转移，所述转移的质量与该位置出的温度有关；当该位置处的温度大于预设温度时，确定流体的气相向液相的质量转移为0，进而根据每个位置处的转移的质量，每个位置处的能量源项。
例如，可以通过液相质量源项UDF，来实现限定质量转移的过程。当每个位置处的温度高于蒸发温度时，流体的液相向气相的质量质量转移，当每个位置处的温度小于预设蒸发温度时，流体的气相向液相的质量转移。由于本申请实施例所提供的方法只考虑蒸汽和水之间的冷凝过程，所以将UDF中混合区单元的温度高于蒸发温度时转移的液相质量转移为0。进而将汽化潜热与质量转移的乘积值确定为能量源项，使得在能量源项的条件下，进行数值模拟。具体的UDF程序如下所述：
其中，每个位置处的温度可以基于流体从入口位置流入时的温度和每个位置处的初始温度可以进行数值模拟获得，其中，每个位置处的初始温度可以通过温度计采集到实际的第一跨厂房的每个位置的温度获得的。
需要说明的是，FLUENT软件无法直接实现物性参数随时间的变化，需要通过拟合物性参数随时间的变化，其中物性参数随时间的变化包括第一跨厂房内的温度随时间的变化，再编制UDF程序加入到FLUENT软件中，进而实现合理的数值模拟。
可选的，根据获得流体在网格划分后的三维空间模型中的每个位置处的最大积水高度，确定第一跨厂房内的任一预设设备是否被淹没；当第一跨厂房内有预设设备被淹没时，确定泄洪方案是不可行的；当第一跨厂房内没有预设设备被淹没时，确定泄洪方案是可行的。
需要说明的是，预设设备可以是流体不能淹没的设备，例如，预设设备可以是EDI设备、EDS5蓄电池室中的蓄电池等。
可选的，通过上述步骤确定出可行的泄洪方案，并确定可行的泄洪方案的泄洪效果，具体步骤为：在通过多相流模型对网格划分后的三维空间模型进行数值模拟过程中，还可以模拟出流体在出口位置处的流出流量；根据流体在出口位置处的流出流量，来确定可行的泄洪方案的泄洪效果。
其中，流体的流出流量可以是某个时间点的瞬态流量。
在实施中，在通过多相流模型对网格划分后的三维空间模型进行数值模拟过程中，确定出流体在出口位置处的每个时间点的流出流量；对于某个泄洪方案而言，确定出流出流量大于流入流量的时间点，并在该时间点之前，流出流量小于流入流量，在该时间点之后，流出流量大于流入流量，则该泄洪方案的泄洪效果好；对于某个泄洪方案而言，在整个泄洪过程中，流出流量小于流入流量，则该泄洪方案的泄洪效果差。
在实际过程中，可以在可行的泄洪方案中选取出时间点靠前，且流出流量明显大于流入流量的泄洪方案作为最优的泄洪方案，或者，选取出流出流量大于流出流量，且流出流量于流入流量的差值最大，且可行的泄洪方案作为最优的泄洪方案。
同时，还可以获得所有泄洪方案的流出流量，来确定所有泄洪方案的泄洪效果。
可选的，在对通过多相流模型对网格划分后的三维空间模型进行数值模拟过程中，还可以获取到流体在每个位置处的流动特性和瞬态变化，可以对预设位置的流体的流动特性和瞬态变化进行分析，来进一步确定每个泄洪方案的可行性和泄洪效果，其中预设位置为第一跨厂房中较为重要的位置，例如，该位置存在电子设备。
CFD(Computational Fluid Dynamics，计算流体动力学)的设计过程如图4所示。具体步骤为建立第一跨厂房的三维空间模型，并对第一跨厂房的三维空间模型进行网格划分，并对划分出的每个网格进行敏感性分析。设置边界条件的具体步骤包括通过实际过程中的第一跨厂房的每个位置处的物性参数，对网格划分的三维空间模型中的每个位置处的物性参数进行拟合,物性参数可以包括压力、温度等。在计算软件中设置破口位置(即流体流入的入口位置)、流入流量、出口位置和入口压力等参数，其中，流入流量和入口压力可以在第一跨厂房中发生工况时，通过流量计和压力计检测入口位置处的流量和压力获得。出口位置可以根据技术人员设计的泄洪方案获取的。对于某个工况下的泄洪方案，通过多相流模型以及湍流模型进行数值模拟并进行求解。在计算每个时间点的流动过程中，获取在每个流动过程中的关键参数，当每个流动位置出的关键参数都收敛时，输出模拟泄洪方案的数值模拟结果，例如，每个时间点的每个位置出的积水高度以及流出流量。
本申请实施例提供的方案在第一跨厂房发生破口时，技术人员根据破口的位置，设计出多种不同的泄洪方案，模拟出在每种泄洪方案下流体泄放到第一跨厂房的漫流情况，获得流体在第一跨厂房内的每个位置处的积水高度和流出流量，确定各种泄洪方案的可行性和泄洪效果，并根据每个泄洪方案的泄洪效果，确定出最优的泄洪方案。
基于相同的技术构思，本申请实施例还提供了一种模拟核电厂第一跨厂房泄洪方案的装置，该装置可以应用于终端，如图5示，该装置包括：
划分模块510，被配置为根据第一跨厂房的空间结构，生成第一跨厂房对应的三维空间模型，对第一跨厂房对应的三维空间模型进行块的建立与划分，并对划分出的块进行网格划分，获得网格划分后的三维空间模型；
确定模块520，被配置为在网格划分后的三维空间模型中，确定出流体流入第一跨厂房的入口位置和流入流量；根据流体流入第一跨厂房的入口位置，确定出至少一种泄洪方案；根据每种泄洪方案，确定出每种泄洪方案对应的出口位置；
模拟模块530，被配置为根据入口位置，流入流量以及每种泄洪方案对应的出口位置，通过多相流模型对网格划分后的三维空间模型进行数值模拟，获得流体在网格划分后的三维空间模型中的每个位置处的最大积水高度。
可选的，装置还包括评价模块，评价模块被配置为：
根据获得流体在网格划分后的三维空间模型中的每个位置处的最大积水高度，确定第一跨厂房内的任一预设设备是否被淹没；
当第一跨厂房内有预设设备被淹没时，确定泄洪方案是不可行的；
当第一跨厂房内没有预设设备被淹没时，确定泄洪方案是可行的。
可选的，模拟模块530被配置为：
根据入口位置，流入流量以及每种泄洪方案对应的出口位置，通过多相流模型对每个网格进行数值模拟计算，确定出在每个时间点每个网格中的流体体积与网格体积的比值；
在每个时间点，根据每个网格中的流体体积与网格体积的比值，模拟出流体在网格划分后的三维空间模型中的运动界面；根据流体在网格划分后的三维空间模型中的运动界面，确定出流体在网格划分后的三维空间模型中的每个位置处的积水高度；
在每个位置处，根据每个时间点的流体对应的积水高度，确定出流体在位置处的最大积水高度。
可选的，模拟模块530被配置为：
在对三维空间模型内的流体进行模拟时，采用多相流模型来模拟流体的流动情况，采用湍流模型来模拟流体的湍流情况，以及基于三维空间模型中的每个位置处的温度，确定流体的气相和液相之间的质量转移，来获得流体在网格划分后的三维空间模型中的每个位置处的最大积水高度。
可选的，装置还包括检测模块，检测模块被配置为：
获得划分出的每个网格的质量；
在划分出的每个网格的质量中，确定每个网格的质量是否满足预设条件；
如果存在质量不满足预设条件的网格，则确定出质量不满足预设条件的网格所对应的预设区域；
改变预设区域内的网格的节点数和形状，以使得三维空间模型中不存在质量不满足预设条件的网格。
可选的，划分模块510被配置为：
确定三维空间模型对应的整体块；
根据第一跨厂房内的设施和空间，将整体块划分成至少一个块；
在划分出的至少一个块中，将三维空间模型中的无流体通过的块删除。
在示例性实施例中，还提供了一种计算机可读存储介质，例如包括指令的存储器，上述指令可由终端中的处理器执行以完成上述实施例中模拟核电厂第一跨厂房泄洪方案的方法。例如，所述计算机可读存储介质可以是ROM、随机存取存储器(RAM)、CD-ROM、磁带、软盘和光数据存储设备等。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
以上所述仅为本申请的较佳实施例，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种模拟核电厂第一跨厂房泄洪方案的方法，其特征在于，所述方法包括：
根据第一跨厂房的空间结构，生成所述第一跨厂房对应的三维空间模型，对所述第一跨厂房对应的三维空间模型进行块的建立与划分，并对划分出的块进行网格划分，获得网格划分后的三维空间模型；
在所述网格划分后的三维空间模型中，确定流体流入所述第一跨厂房的入口位置和流入流量；根据所述流体流入所述第一跨厂房的入口位置，确定出至少一种泄洪方案；根据每种泄洪方案，确定出每种泄洪方案对应的出口位置；
根据所述入口位置，所述流入流量以及所述每种泄洪方案对应的出口位置，通过多相流模型对所述网格划分后的三维空间模型进行数值模拟，获得所述流体在所述网格划分后的三维空间模型中的每个位置处的最大积水高度。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述模拟出所述流体在所述网格划分后的三维空间模型中的每个位置处的最大积水高度之后，所述方法还包括：
根据获得所述流体在所述网格划分后的三维空间模型中的每个位置处的最大积水高度，确定所述第一跨厂房内的任一预设设备是否被淹没；
当所述第一跨厂房内有预设设备被淹没时，确定所述泄洪方案是不可行的；
当所述第一跨厂房内没有预设设备被淹没时，确定所述泄洪方案是可行的。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述入口位置，所述流入流量以及所述每种泄洪方案对应的出口位置，通过多相流模型对所述网格划分后的三维空间模型进行数值模拟，获得所述流体在所述网格划分后的三维空间模型中的每个位置处的最大积水高度，包括：
根据所述入口位置，所述流入流量以及所述每种泄洪方案对应的出口位置，通过多相流模型对每个网格进行数值模拟计算，确定出在每个时间点每个网格中的所述流体体积与所述网格体积的比值；
在每个时间点，根据每个网格中的所述流体体积与所述网格体积的比值，模拟出所述流体在所述网格划分后的三维空间模型中的运动界面；根据所述流体在所述网格划分后的三维空间模型中的运动界面，确定出所述流体在所述网格划分后的三维空间模型中的每个位置处的积水高度；
在每个位置处，根据每个时间点的流体对应的积水高度，确定出所述流体在所述位置处的最大积水高度。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过多相流模型对所述网格划分后的三维空间模型进行数值模拟，模拟出流体在所述网格划分后的三维空间模型中的每个位置处的积水高度，包括：
在对所述三维空间模型内的流体进行模拟时，采用多相流模型来模拟流体的流动情况，采用湍流模型来模拟流体的湍流情况，以及基于所述三维空间模型中的每个位置处的温度，确定流体的气相和液相之间的质量转移，来获得流体在所述网格划分后的三维空间模型中的每个位置处的最大积水高度。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对划分出的块进行网格划分之后，所述方法还包括：
获得划分出的每个网格的质量；
在所述划分出的每个网格的质量中，确定所述每个网格的质量是否满足预设条件；
如果存在质量不满足预设条件的网格，则确定出质量不满足预设条件的网格所对应的预设区域；
改变所述预设区域内的网格的节点数和形状，以使得所述三维空间模型中不存在质量不满足预设条件的网格。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述第一跨厂房对应的三维空间模型进行块的建立与划分，包括:
确定所述三维空间模型对应的整体块；
根据所述第一跨厂房内的设施和空间，将所述整体块划分成至少一个块；
在所述划分出的至少一个块中，将所述三维空间模型中的无流体通过的块删除。
7.一种模拟核电厂第一跨厂房泄洪方案的装置，其特征在于，所述装置包括：
划分模块，被配置为根据第一跨厂房的空间结构，生成所述第一跨厂房对应的三维空间模型，对所述第一跨厂房对应的三维空间模型进行块的建立与划分，并对划分出的块进行网格划分，获得网格划分后的三维空间模型；
确定模块，被配置为在所述网格划分后的三维空间模型中，确定出流体流入所述第一跨厂房的入口位置和流入流量；根据所述流体流入所述第一跨厂房的入口位置，确定出至少一种泄洪方案；根据每种泄洪方案，确定出每种泄洪方案对应的出口位置；
模拟模块，被配置为根据所述入口位置，所述流入流量以及所述每种泄洪方案对应的出口位置，通过多相流模型对所述网格划分后的三维空间模型进行数值模拟，获得所述流体在所述网格划分后的三维空间模型中的每个位置处的最大积水高度。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述装置还包括评价模块，所述评价模块被配置为：
根据获得所述流体在所述网格划分后的三维空间模型中的每个位置处的最大积水高度，确定所述第一跨厂房内的任一预设设备是否被淹没；
当所述第一跨厂房内有预设设备被淹没时，确定所述泄洪方案是不可行的；
当所述第一跨厂房内没有预设设备被淹没时，确定所述泄洪方案是可行的。
9.一种计算机设备，其特征在于，所述计算机设备包括处理器和存储器，所述存储器中存储有至少一条指令，所述指令由所述处理器加载并执行以实现如权利要求1-6任一项所述的模拟核电厂第一跨厂房泄洪方案的方法所执行的操作。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述存储介质中存储有至少一条指令，所述指令由处理器加载并执行以实现如权利要求1-6任一项所述的模拟核电厂第一跨厂房泄洪方案的方法所执行的操作。
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