前言
說起核電站,無論是上個世紀80年代發生的車諾比核電站大爆炸事件,還是2011年發生的福島核洩漏事件,核輻射給人類造成的傷痛至今還未停止,最近又發生讓全世界震驚的「日本將123萬噸核廢水排向太平洋」的事件。很多人對核電站的概念模糊,但核電站似乎給人的映像一直是:核電站安全性不高,核廢物會危害健康,住在核電站附近容易受到核輻射等等。那麼,這些擔心究竟是都真有必要?核電站的安全性真的不高嗎?
HT 用 3D 可視化的方式為大家科普核電站的工作原理,讓大家對當前核電站能有最基本的初步了解,核工業本來就是一個沉甸甸的行業,從它誕生的那時起就跟國家的命運緊密結合,我們的老一輩核工業人,通過他們的奉獻詮釋出了「兩彈一星」的精神和核工業的精神。
界面簡介及效果預覽
目前世界上的核電站 60%以上都是壓水堆核電站,其主要由反應堆、蒸汽發生器、汽輪機、發電機及有關系統設備組成。因此,我們應用 HT for Web 自主研發的強大的 2D/3D渲染引擎,經過搭建場景和動畫驅動製作了壓水堆核電站發電的工作原理可視化。
整體場景以及交互預覽:
通過點擊各部位的名字,如果有信息面板的話相應的信息面板會顯示,隱藏上一個顯示的面板,名字做高亮處理,沒有信息面板的只處理名字的高亮效果。
模擬原理動畫分析
在核電站中,反應堆的作用是進行核裂變,將核能轉化為水的熱能。
水作為冷卻劑在反應堆中吸收核裂變產生的熱能,成為高溫高壓的水然後沿管道進入蒸汽發生器的U型管內,將熱量傳給U型管外側的水,使其變為飽和蒸汽。冷卻後的水再由主泵打回到反應堆內重新加熱,如此循環往復,形成一個封閉的吸熱和放熱的循環過程,這個循環迴路稱為一迴路,也稱核蒸汽供應系統。一迴路的壓力由穩壓器控制。由於一迴路的主要設備是核反應堆,通常把一迴路及其輔助系統和廠房統稱為核島(NI)。
反應堆
由上述反應原理可以了解到,反應堆和燃氣灶的原理其實沒有本質不同,其主要作用加熱水產生水蒸氣帶動汽輪機發電。這裡我們應用了可視化技術模擬了水注入反應堆後加熱的過程,水位的變化使得整個動畫更加形象的展示出反應堆的工作狀態。
主泵
如果把反應堆中的冷卻劑比做人體血液的話,那主泵則是心臟。它的功用是把冷卻劑送進堆內,然後流過蒸汽發生器,以保證裂變反應產生的熱量及時傳遞出來。我們在這裡用閃動的亮光來展示其工作狀態。