РАСЧЕТНЫЙ КОД HYDRA-IBRAE/LM

ВОЗМОЖНОСТИ КОДА

Назначение:
моделирование нестационарных теплогидравлических процессов в натриевых, свинцовых, свинцово-висмутовых, водяных, воздушных контурах реакторных установок на быстрых нейтронах.

Объекты:

• проектируемые и действующие РУ с натриевым теплоносителем (БН-600, БН-800, БН-1200М, БОР-60, МБИР);
• строящаяся и проектируемая установки со свинцовым теплоносителем (БРЕСТ-ОД-300, БР-1200);
• проектируемые установки со свинцово-висмутовым теплоносителем.

Режимы:

• нормальной эксплуатации;
• нарушений нормальной эксплуатации, включая аварии до момента разрушения и плавления элементов а.з.

Теплоносители:

• одно- и двухфазная смесь воды и водяного пара с неконденсируемыми газами;
• одно- и двухфазная смесь натрия и паров натрия с неконденсируемыми газами;
• свинцовый и свинцово-висмутовый теплоносители с пароводяной смесью или неконденсируемыми газами;
• твердый свинец (при замерзании теплоносителя).

 Функциональные возможности кода:

• моделирование теплогидравлических процессов на основе неравновесной двухжидкостной модели в одномерном приближении с учётом неконденсируемых газов;
• учёт гетерогенности, скоростной и температурной неравновесностей;
• учёт межфазных взаимодействий – теплообмена, трения, – зависящих от режима течения и теплообмена;
• моделирование переноса тепла в твёрдых телах в 1D и 2D постановках;
• моделирование отдельных элементов оборудования: насосов, клапанов, турбин;
• моделирование теплообмена излучением;
• моделирование замерзания/плавления свинцового теплоносителя;
• моделирование инженерных объектов: активной зоны, ТВС;
• моделирование динамики распределения пузырей по размерам;
• входит в состав интегральных кодов ЕВКЛИД/V1 и ЕВКЛИД/V2.

Для создания и редактирования входного файла используется препроцессор, который позволяет упростить работу с входными данными: он содержит ряд автоматизированных процедур, позволяет визуализировать данные и отображает справочную информацию. С помощью этого приложения можно удобно задавать параметры теплогидравлической сети, ее свойства, термодинамическое состояние.

Данная оболочка позволяет:

• формировать и редактировать входные файлы в формате XML;
• отображать информацию в наглядной форме;
• создавать схематическое представление данных;
• проверять данные на соответствие ограничениям;
• проверять данные на достаточность для проведения расчетов;
• выводить справочную информацию.    

Ниже на рисунке представлен интерфейс графической оболочки, предназначенной для создания и редактирования входных файлов для кода.

Для отображения выходных файлов с расширением .plt используется постпроцессор (приложение SMART-Viewer), который среди прочего предназначен для визуализации (включая анимацию) расчётных данных. Запись данных осуществляется в специальном формате на различные моменты времени.

В приложении существуют следующие возможности визуализации:

• временной график — отображение зависимости параметра от времени;
• 1D график — отображение одномерных по пространству данных;
• 2D график — визуализация двумерных по пространству данных;
• карта активной зоны — отображение картограммы активной зоны;
• сырые данные — полная информация о результатах расчёта; позволяет отображать все параметры, заданные в ячейке, в зависимости от времени;
• гистограмма — визуализация данных в виде гистограмм;
• гидравлическая схема — визуализация основных термодинамических параметров на объектах гидравлической сети (значения отображаются с помощью цветовой палитры);
• функции — визуализация функции одного или нескольких параметров в зависимости от времени.

Расчётные данные предоставляются на различные моменты времени, приложение SMART-Viewer предоставляет возможность их анимации по времени.

Постпроцессор также предоставляет возможность сравнения графиков — визуализацию различных данных в одном графическом окне. Одномерные данные импортируются из файлов с расчётными данными или из текстовых табличных данных.

Внешний вид построцессора с открытым плот-файлом представлен на рисунке ниже: 

Программа HYDRA-IBRAE/LM написана на языке программирования С++ с использованием динамического распределения памяти и подходов объектно-ориентированного программирования. Обеспечена совместимость с различными компиляторами С++, в том числе Microsoft VS C++, Intel С++, GNU С++. Реализовано распараллеливание кода на основе стандартов параллельного программирования OpenMP для многопроцессорных систем с общей памятью и MPI для многопроцессорных систем с распределённой памятью.

HYDRA-IBRAE/LM функционирует:

• под управлением операционных систем семейства Linux и Microsoft Windows, включая Windows XP 32/64, Windows Vista 32/64; Windows 7 32/64, Windows 8 32/64; Windows 10 32/64. Для кластерных систем требуется установка MPI стандарта 1.2 и выше;
• на однопроцессорных компьютерах с одноядерными или многоядерными процессорами;
• на многопроцессорных компьютерах;
• на кластерных многопроцессорных вычислительных системах.

Технические средства должны удовлетворять следующим системным требованиям:

• центральный процессор, совместимый с архитектурой Х86, с тактовой частотой 1 ГГц и выше (рекомендуемые процессоры: Intel Core 2, Core I3, I5, I7; Intel Xeon E3, E5, E7; CPU и APU AMD архитектуры K10 и выше);
• объём оперативной памяти не менее 1 Гб;
• доступный объём дискового пространства не менее 500 Мб.