基于国产超算的热工流体高阶DNS大规模并行计算方法技术

本发明专利技术公开了基于国产超算的热工流体高阶DNS大规模并行计算方法，属于高性能计算与数值模拟领域；本发明专利技术提出一种基于国产超算的热工流体高阶DNS大规模并行计算方法，针对反应堆堆芯的同构性特点，实现了最小基础单元段到全堆芯的映射过程，解决了传统CFD在处理反应堆堆芯网格划分和热工流体计算时面临的挑战。相较于传统CFD计算方法，本发明专利技术不依赖于生成和存储整个堆芯的完整网格文件，而是采用基于单元段的网格生成和虚拟段构造策略，并且基于国产超级计算机进行计算过程的细粒度优化，从而提高计算效率并降低计算资源需求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及高性能计算与数值模拟领域，尤其涉及基于国产超算的热工流体高阶dns大规模并行计算方法。

技术介绍

1、数值反应堆热工水力对高阶直接数值模拟(direct numerical simulation，dns)有着强烈的工程需求。在反应堆中，复杂几何形成的湍流使冷却剂的流动和传热特性改变，对反应堆安全与设计有重要影响。工程中常用的雷诺平均navier-stokes(rans)方法计算精度有限，无法对反应堆湍流进行高保真模拟，相比之下dns不确定性小很多，可以提供更细致、准确度更高的流场信息。工程中常用的低阶方法(一阶、二阶)虽计算简单、稳定，但无法精确捕捉湍流，高阶方法数值耗散、色散更低，更加适配高精度dns，且高阶方法能够更准确地模拟反应堆在小尺度和非均匀场(紧凑型堆芯的冷却回路特点)中的复杂热工水力现象，更能满足反应堆的热工流体模拟要求。

2、尽管目前多个国家都在积极研究反应堆热工水力的高阶dns(如neams[1]项目、ecp[2]项目)，但这一领域的技术发展仍面临着诸多挑战。主要问题包括高阶dns模拟所需的网格数量巨大，以及对应本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.基于国产超算的热工流体高阶DNS大规模并行计算方法，其特征在于，具体包括以下内容：

2.根据权利要求1所述的基于国产超算的热工流体高阶DNS大规模并行计算方法，其特征在于，所述(1)具体包括如下内容：

3.根据权利要求1所述的基于国产超算的热工流体高阶DNS大规模并行计算方法，其特征在于，所述(2)具体包括如下内容：

4.根据权利要求1所述的基于国产超算的热工流体高阶DNS大规模并行计算方法，其特征在于，所述(3)具体包括如下内容：

【技术特征摘要】

1.基于国产超算的热工流体高阶dns大规模并行计算方法，其特征在于，具体包括以下内容：

2.根据权利要求1所述的基于国产超算的热工流体高阶dns大规模并行计算方法，其特征在于，所述(1)具体包括如下内容：

3.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈丹丹，于一凡，董玲玉，卢旭，聂华，苗雪，储根深，胡长军，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：发明
国别省市：