数值核反应堆多几何形状全堆芯子通道并行任务划分方法技术

本发明专利技术涉及一种数值核反应堆多几何形状全堆芯子通道并行任务划分方法，该方法对堆芯中的组件、燃料棒以及子通道建立全局索引，给定唯一编号，并建立组件‑燃料棒‑子通道之间的对应关系，然后子通道与子通道之间的连接关系映射成为一个无向图，以子通道为基本对象，将全局的子通道划分到各个计算单元上，划分到每个计算单元上的子通道形成划分域，并在空间上相邻的划分域之间建立ghost子通道区域。本发明专利技术将子通道并行任务划分问题转化为一个图划分问题，通过自适应的区域划分算法，可以使得并行热工水力模拟软件使用任意个数的MPI进程运行，并能够保证负载均衡与通信最小化。

Parallel task division method for multi geometry core sub channels of numerical nuclear reactor

The invention relates to a parallel task division method of multi geometry shape all core sub channels in a numerical nuclear reactor. The method establishes a global index for the components, fuel rods and sub channels in the core, gives a unique number, and establishes the corresponding relationship between the components, fuel rods and sub channels, and then the connection relationship between the sub channels and sub channels is mapped into a undirected graph, with sub channels as sub channels Channel is the basic object. The global sub channels are divided into each computing unit, and the sub channels are divided into each computing unit to form a partition domain, and the ghost sub channel region is established between the adjacent partition domains in space. The invention transforms the sub-channel parallel task partition problem into a graph partition problem. Through the adaptive region partition algorithm, the parallel thermal hydraulic simulation software can run with any number of MPI processes, and can ensure the load balance and communication minimization.

【技术实现步骤摘要】
数值核反应堆多几何形状全堆芯子通道并行任务划分方法
本专利技术属于核反应堆的热工水力模拟技术，具体涉及一种数值核反应堆多几何形状全堆芯子通道并行任务划分方法。
技术介绍
在核反应堆的热工水力模拟中，子通道方法将燃料棒之间的区域假想为一个“子通道”，针对子通道进行建模，模拟分析子通道内的温度、流速等状态。由于子通道方法需要在燃料棒围成的子通道外加轴向分层的控制体上求解动量与能量方程并求解压力系数矩阵，对于全堆芯模拟来说，单机或小集群上难以满足这种计算能力与内存量的需求。因此，使用并行技术进行全堆芯热工水力模拟是一个必然且重要导向。一般地，我们对堆芯模拟区域以子通道为单位进行划分，分配到不同的计算单元上，进行并行的子通道模拟演算。其中任务划分是并行子通道模拟程序中的一个重要组成部分，在考虑组件、燃料棒、子通道、划分域之间的映射关系的同时，还需要重点考虑划分结果的负载均衡、对通信影响等问题。同时，由于不同种堆型的几何形状彼此间也不尽相同，给子通道任务划分与区域映射也带来了不小挑战。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种数值核本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种数值核反应堆多几何形状全堆芯子通道并行任务划分方法，包括：/n(1)对堆芯中的组件、燃料棒以及子通道建立全局索引，给定唯一编号，并建立组件-燃料棒-子通道之间的对应关系；/n(2)将子通道与子通道之间的连接关系映射成为一个无向图；/n(3)对所述无向图进行划分，将其划分为p个子图G

【技术特征摘要】
1.一种数值核反应堆多几何形状全堆芯子通道并行任务划分方法，包括：
(1)对堆芯中的组件、燃料棒以及子通道建立全局索引，给定唯一编号，并建立组件-燃料棒-子通道之间的对应关系；
(2)将子通道与子通道之间的连接关系映射成为一个无向图；
(3)对所述无向图进行划分，将其划分为p个子图Gi(0≤i＜p)，每个子图所对应的子通道的集合构成一个划分域；对于每个划分域，在空间上与其相邻的划分域的部分子通道的集合构成该划分域的ghost子通道区域，划分应满足以下约束条件：
对于所有的子图Gi(0≤i＜p)，Gi非空；
对于所有的子图Gi(0≤i＜p)，Gi连通；
(4)将每个划分域对应的子通道分配到一个计算单元上。


2.如权利要求1所述的数值核反应堆多几何形状全堆芯子通道并行任务划分方法，其特征在于：步骤(1)中所述的组件-燃料棒-子通道之间的对应关系包括：各个组件中包含的燃料棒，哪几个燃料棒围成的子通道。
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【专利技术属性】
技术研发人员：储根深，蔡银宇，赵民富，王明军，林超，胡长军，杨文，秋穗正，
申请(专利权)人：中国原子能科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11