CN112580269B - 关于核反应堆介质形态的画面在线表现方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种关于核反应堆介质形态的画面在线表现方法及系统。所述画面在线表现方法，包括以下步骤：步骤S1、确定核反应堆的计算对象，并对计算对象划分计算区域；步骤S2、获取每个计算区域的实时属性参数；并依据预设的属性参数与画面的对应关系，找出与实时属性参数对应的画面；步骤S3、将找出的与实时属性参数对应的画面显示在计算区域中。本发明的关于核反应堆介质形态的画面在线表现方法及系统设计新颖，实用性强。

Description

关于核反应堆介质形态的画面在线表现方法及系统

技术领域

本发明涉及数据可视化技术领域，尤其涉及一种关于核反应堆介质形态的画面在线表现方法及系统，可以连续在线地把热工水力分析软件中的关于核反应堆介质形态的参数来转换成相应画面图像的技术，方便理解核反应堆中的介质运行状态。

背景技术

核反应堆热工水力软件的应用较为广泛，在与核反应堆相关的设计制造、安全分析、培训等领域均有应用。通常这些计算软件的结果均以数值的形式来体现，对于核反应堆常规的安全分析或者安全相关培训而言，反应堆内的流动介质的状态是使用者重点关注的内容，而这些内容通常由流动类型，汽液比例等参数来反映，而通常来讲，以常见的流动介质水来讲，其流动的类型数量由于容器形状，汽水速度，换热量等因素的影响可分为多个种类，对于不同的热工水力软件，其区分不完全一致，但是一般来说可区分为：单向液体、泡状流动、弹状流动、环状流动、具有夹带的环状流动、滴状流动、单相气体、反环状流等，而在具体每一种流动类型中由于汽水的比例不同，其实际状态还是会有区别。使用者从这些参数在认知中重构核反应堆内真实的流动介质真实状态需要一定的过程，也可能产生偏差。尤其是当使用热工水力软件计算的对象较为庞大时，其结果参数的数据量将会比较庞大，使用者需要较长时间的分析才能获得其计算结果。

发明内容

本发明针对上述问题，提出了一种关于核反应堆介质形态的画面在线表现方法及系统。

本发明就上述技术问题而提出的技术方案如下：

本发明提出了一种关于核反应堆介质形态的画面在线表现方法，包括以下步骤：

步骤S1、确定核反应堆的计算对象，并对计算对象划分计算区域；

步骤S2、获取每个计算区域的实时属性参数；并依据预设的属性参数与画面的对应关系，找出与实时属性参数对应的画面；

步骤S3、将找出的与实时属性参数对应的画面显示在计算区域中。

本发明上述的画面在线表现方法中，计算对象为核反应堆的部件，或者核反应堆内由多个部件组成的系统。

本发明上述的画面在线表现方法中，计算区域的实时属性参数包含含汽率、流动类型、汽液速度。

本发明上述的画面在线表现方法中，流动类型包括单相液体、泡状流动、弹状流动、环状流动、具有夹带的环状流动、滴状流动、单相气体、反环状流八种。

本发明还提出了一种关于核反应堆介质形态的画面在线表现系统，包括：

计算区域划分模块，用于确定核反应堆的计算对象，并对计算对象划分计算区域；

处理模块，用于获取每个计算区域的实时属性参数；并依据预设的属性参数与画面的对应关系，找出与实时属性参数对应的画面；

显示模块，用于将找出的与实时属性参数对应的画面显示在计算区域中。

本发明上述的画面在线表现系统中，计算对象为核反应堆的部件，或者核反应堆内由多个部件组成的系统。

本发明上述的画面在线表现系统中，计算区域的实时属性参数包含含汽率、流动类型、汽液速度。

本发明上述的画面在线表现系统中，流动类型包括单相液体、泡状流动、弹状流动、环状流动、具有夹带的环状流动、滴状流动、单相气体、反环状流八种。

本发明解决了核反应堆热工水力软件在运算过程中关于核反应堆介质的状态显示不够直观与精确的问题，该问题的解决可以提升热工水力软件在核反应堆事故分析，培训演习中的使用效果；本发明综合考虑了核反应堆热工水力学计算中关于介质形态的各种类型，并进行了概括分类，进行了适当简化，能够以较为简单的参数组成来表现所有的介质形态；本体独立，直接从热工水力软件获得参数，而不会对热工水力软件自身的运算产生影响。本发明的关于核反应堆介质形态的画面在线表现方法及系统设计新颖，实用性强。

附图说明

图1示出了一种压水堆稳压器的计算模型的示意图；

图2示出了本发明上述技术方案制作的底图轮廓与动态画面部分组合后的效果图；

图3示出了压水堆的介质形态的效果图；

图4示出了关于核反应堆介质形态的画面在线表现系统的功能模块示意图。

具体实施方式

本发明所要解决的技术问题是：使用者通过流动类型，汽液比例等参数重构核反应堆内真实的流动介质真实状态需要一定的过程，也可能产生偏差。尤其是当使用热工水力软件计算的对象较为庞大时，其结果参数的数据量将会比较庞大，使用者需要较长时间的分析才能获得其计算结果。本发明就该技术问题而提出的解决思路是：把与流动介质状态相关的参数进行画面化，形成的画面真实反映所计算的介质状态。具体来说，在核反应堆热工水力分析软件的使用中，都会有一个计算对象，这个对象可能是核反应堆的某个部件，也可能是核反应堆内这些部件组成的系统，使用者都会按照需要把这个计算对象进行区域的划分，热工水力软件在计算过程中会把每个区域的相关参数计算出来，而这些参数会随着时间及边界条件的不同而动态变化，这些参数有温度，压力，含汽率，速度，流量，密度等等，本方法将取其中的含汽率、流动类型、汽液速度作为画面的参考参数。运用这些参数，将进行所计算对象中的介质重构，并进行画面的呈现。

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

本发明提出了一种关于核反应堆介质形态的画面在线表现方法，包括以下步骤：

步骤S1、确定核反应堆的计算对象，并对计算对象划分计算区域；

在本步骤中，计算对象可以是核反应堆的某个部件，也可以是核反应堆内一些部件组成的系统。通常情况下，计算对象以功能进行确定。

步骤S2、获取每个计算区域的实时属性参数；并依据预设的属性参数与画面的对应关系，找出与实时属性参数对应的画面；

计算区域的实时属性参数通过热工水力软件计算得到，通常会随着时间及边界条件的不同而动态变化，具体包含有温度，压力，含汽率，速度，流量，密度等等，其中，含汽率、流动类型、汽液速度可以作为画面的参考属性参数。

步骤S3、将找出的与实时属性参数对应的画面显示在计算区域中。

在本步骤中，步骤S3中形成的画面与核反应堆热工水力分析软件结合使用，其表现的内容对象需与热工水力软件所计算的计算对象保持一致，画面分为底图和动画两部分，底图将勾勒出所需显示计算对象的轮廓，而在这个轮廓中将呈现动态画面动画，动画部分需要与热工水力软件所计算的计算对象一样进行分区，以保持与热工水力分析软件计算区域的一致。

为了形象地描述上述技术方案，下面将结合具体实施例对上述技术方案进行进一步说明。如图1所示，图1示出了一种压水堆稳压器100的计算模型的示意图。在使用核反应堆热工水力分析软件进行计算时，把稳压器100和波动管200组成的系统作为计算对象，将稳压器100分成轴向8个计算区域，并将波动管200分成2个计算区域。需要注意的是，这个区域的划分方法和数量是由热工水力计算软件本身决定的，该方法中的画面技术对此无要求。图2示出了本发明上述技术方案制作的底图轮廓与动态画面部分组合后的效果图。图中稳压器100实际上也在轴向分成了8个计算区域，但并没有刻意绘制计算区域的边界。轴向的8个区域与热工水力软件中的区域一一对应。而这里底图的轮廓实际上就是稳压器100本体的金属结构；动态图则是位于稳压器100中的流动介质(通常是轻水H₂O)，在这里，只有流动介质与热工水力计算软件的计算对象对应。

动态画面把其对应计算区域的热工水力软件计算得到的含汽率、流动类型、汽液速度取过来，通过这些参数来生成动态画面。由此可以知道，一个计算区域的动态画面只使用自己所对应的参数，而与其他区域的参数无关，下面以某一个动态画面部分为例来进行说明。

流动类型包括单相液体、泡状流动、弹状流动、环状流动、具有夹带的环状流动、滴状流动、单相气体、反环状流这八种形态，把热工水力软件计算出来的所有类型都对应到这八种类型上面。通过这些类型来决定选择的动态图像形式，下表为这八种类型流动类型所对应的动画：

通过上述表格将确定每一个计算区域的动画类型，在每一个计算区域内只会有一种流动类型，前文提到每个计算区域仅对应一个热工水力分析软件计算对象中的区域，事实上也只会计算出一组数据，也就是一个流动类型、含汽率、液相速度、汽相速度数据。

在确定每个计算区域的动画类型后，把这些计算区域的动画组合起来，然后放到底图上就获得了最终需要的画面，如图3所示。图3示出了压水堆的介质形态的效果图。而在热工水力软件的计算过程中，其计算结果会由于边界条件的变化而不断变化，因此该画面呈现的内容也会随之而变化。

相应地，如图4所示，图4示出了关于核反应堆介质形态的画面在线表现系统的功能模块示意图。该画面在线表现系统，包括：

计算区域划分模块100，用于确定核反应堆的计算对象，并对计算对象划分计算区域；

在这里，计算对象可以是核反应堆的某个部件，也可以是核反应堆内一些部件组成的系统。通常情况下，计算对象以功能进行确定。

处理模块200，用于获取每个计算区域的实时属性参数；并依据预设的属性参数与画面的对应关系，找出与实时属性参数对应的画面；

计算区域的实时属性参数通过热工水力软件计算得到，通常会随着时间及边界条件的不同而动态变化，具体包含有温度，压力，含汽率，速度，流量，密度等等，其中，含汽率、流动类型、汽液速度可以作为画面的参考属性参数。

显示模块300，用于将找出的与实时属性参数对应的画面显示在计算区域中。

在本步骤中，处理模块200形成的画面与核反应堆热工水力分析软件结合使用，其表现的内容对象需与热工水力软件所计算的计算对象保持一致，画面分为底图和动画两部分，底图将勾勒出所需显示计算对象的轮廓，而在这个轮廓中将呈现动态画面动画，动画部分需要与热工水力软件所计算的计算对象一样进行分区，以保持与热工水力分析软件计算区域的一致。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种关于核反应堆介质形态的画面在线表现方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1、确定核反应堆的计算对象，并对计算对象划分计算区域；

步骤S2、获取每个计算区域的实时属性参数；并依据预设的属性参数与画面的对应关系，找出与实时属性参数对应的画面；

步骤S3、将找出的与实时属性参数对应的画面显示在计算区域中；

步骤S3中形成的画面与核反应堆热工水力分析软件结合使用，其表现的内容对象与核反应堆热工水力分析软件所计算的计算对象保持一致，画面分为底图和动画两部分，底图将勾勒出所需显示计算对象的轮廓，而在这个轮廓中将呈现动态画面动画，动画部分与核反应堆热工水力分析软件所计算的计算对象一样进行分区，以保持与核反应堆热工水力分析软件计算区域的一致；

计算区域的实时属性参数包含含汽率、流动类型、汽液速度。

2.根据权利要求1所述的画面在线表现方法，其特征在于，计算对象为核反应堆的部件，或者核反应堆内由多个部件组成的系统。

3.根据权利要求1所述的画面在线表现方法，其特征在于，流动类型包括单相液体、泡状流动、弹状流动、环状流动、具有夹带的环状流动、滴状流动、单相气体、反环状流八种。

4.一种关于核反应堆介质形态的画面在线表现系统，其特征在于，包括：

计算区域划分模块(100)，用于确定核反应堆的计算对象，并对计算对象划分计算区域；

处理模块(200)，用于获取每个计算区域的实时属性参数；并依据预设的属性参数与画面的对应关系，找出与实时属性参数对应的画面；

显示模块(300)，用于将找出的与实时属性参数对应的画面显示在计算区域中；

处理模块200形成的画面与核反应堆热工水力分析软件结合使用，其表现的内容对象需与核反应堆热工水力分析软件所计算的计算对象保持一致，画面分为底图和动画两部分，底图将勾勒出所需显示计算对象的轮廓，而在这个轮廓中将呈现动态画面动画，动画部分需要与核反应堆热工水力分析软件所计算的计算对象一样进行分区，以保持与核反应堆热工水力分析软件计算区域的一致；

计算区域的实时属性参数包含含汽率、流动类型、汽液速度。

5.根据权利要求4所述的画面在线表现系统，其特征在于，计算对象为核反应堆的部件，或者核反应堆内由多个部件组成的系统。

6.根据权利要求4所述的画面在线表现系统，其特征在于，流动类型包括单相液体、泡状流动、弹状流动、环状流动、具有夹带的环状流动、滴状流动、单相气体、反环状流八种。