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公开(公告)号：CN110556169B
公开(公告)日：2022-04-08
申请号：CN201910781290.0
申请日：2019-08-23
Applicant: 中国原子能科学研究院
Abstract: 本发明涉及一种全堆芯子通道热工水力模拟的求解域划分方法，该方法首先将预设计核反应堆的燃料组件级全堆芯结构图存储在二维数组中；其次，根据燃料组件级全堆芯结构图，生成棒束级全堆芯结构图，存储在另一二维数组中；然后，根据棒束级全堆芯结构图，生成子通道级全堆芯结构图，覆盖存储在所述棒束级全堆芯结构图对应的二维数组中；最后，以子通道级全堆芯结构图为基础，进行全堆芯子通道求解域划分。本发明突破了求解域划分与燃料组件数目一一对应的限制，实现单个求解域对多个燃料组件的覆盖，使之更适应于单个服务器或小集群运行。
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公开(公告)号：CN110459269B
公开(公告)日：2022-03-11
申请号：CN201910724904.1
申请日：2019-08-07
Applicant: 中国原子能科学研究院
Abstract: 本发明涉及一种核反应堆材料辐照损伤的多尺度耦合模拟方法，该方法将MD、KMC、CD方法结合起来，发挥各自的优势，用MD模拟级联碰撞过程，模拟结果作为KMC的输入，用KMC模拟级联缺陷的退火过程，模拟结果作为CD的输入，用CD模拟辐照缺陷的长时演化过程，则可实现从缺陷产生到微观结构表征的大时空尺度模拟，从而实现服役条件下的材料性能预测。本发明突破了单一尺度的限制，实现核材料辐照损伤的原子尺度缺陷产生到微观结构表征的长时间、大规模模拟，可以深入理解核材料辐照损伤机理，预测辐照诱导材料微结构演化。
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公开(公告)号：CN110556169A
公开(公告)日：2019-12-10
申请号：CN201910781290.0
申请日：2019-08-23
Applicant: 中国原子能科学研究院
Abstract: 本发明涉及一种全堆芯子通道热工水力模拟的求解域划分方法，该方法首先将预设计核反应堆的燃料组件级全堆芯结构图存储在二维数组中；其次，根据燃料组件级全堆芯结构图，生成棒束级全堆芯结构图，存储在另一二维数组中；然后，根据棒束级全堆芯结构图，生成子通道级全堆芯结构图，覆盖存储在所述棒束级全堆芯结构图对应的二维数组中；最后，以子通道级全堆芯结构图为基础，进行全堆芯子通道求解域划分。本发明突破了求解域划分与燃料组件数目一一对应的限制，实现单个求解域对多个燃料组件的覆盖，使之更适应于单个服务器或小集群运行。
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公开(公告)号：CN110427707A
公开(公告)日：2019-11-08
申请号：CN201910720862.4
申请日：2019-08-06
Applicant: 中国原子能科学研究院
Abstract: 本发明涉及一种适应于多堆型几何及特征线法的构造实体几何建模方法，包括(1)定义几何单元以及几何单元的布尔运算，并给出几何输入数据的描述方式；(2)设计读取输入文件的接口，将输入文件中的各个几何单元抽象成面向对象的数据类型，进行几何建模；(3)根据构建的几何模型，实现点所在的最底层材料元的查找，并实现平源近似区的生成。本发明可以根据指定的输入规则描述出不同堆型反应堆的几何结构，并通过接口将几何模型存储为面向对象的数据，并可以为后续使用特征线法求解中子输运方程完成几何预处理操作。
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公开(公告)号：CN110532093B
公开(公告)日：2022-05-13
申请号：CN201910781296.8
申请日：2019-08-23
Applicant: 中国原子能科学研究院
IPC: G06F9/50 , G06F30/28 , G06F113/08 , G06F119/08 , G06F119/14
Abstract: 本发明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。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN110457810A
公开(公告)日：2019-11-15
申请号：CN201910725099.4
申请日：2019-08-07
Applicant: 中国原子能科学研究院
IPC: G06F17/50
Abstract: 本发明涉及一种反应堆关键材料空位、间隙演化的速率理论并行模拟方法，该方法通过将刚性微分方程转化为带预估矫正二阶指数时间差分格式的显式格式方程，降低求解难度，采用数据并行的方式，将一组常微分方程(含N个空位团簇演化方程、N个间隙团簇演化方程)分为n组，每组m个方程(其中， )，分别由n个进程并行求解，从而加快方程的求解速度，实现速率方程的高效求解，以及空位、间隙的大规模快速模拟。
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公开(公告)号：CN110427711A
公开(公告)日：2019-11-08
申请号：CN201910724903.7
申请日：2019-08-07
Applicant: 中国原子能科学研究院
IPC: G06F17/50
Abstract: 本发明涉及一种反应堆关键材料并行模拟的MD和KMC耦合方法，该方法通过MD模块进行分子动力学级联碰撞模拟；在MD模块完成调用后，针对MD模块模拟完成后的原子状态进行缺陷统计与分析；将级联碰撞的初始缺陷信息传送给KMC模块进行KMC模拟；最后等待KMC模块模拟结束，输出较长时间的缺陷演化结构或将缺陷信息传递给速率理论(RT)模块，进行更长时间的缺陷演化分析。本发明通过紧耦合方式，提高了耦合模拟的效率，通过调用接口的设计，以及统一的原子与晶格点表示方法和任务划分方式，方便了程序交互。
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公开(公告)号：CN110457810B
公开(公告)日：2021-06-29
申请号：CN201910725099.4
申请日：2019-08-07
Applicant: 中国原子能科学研究院
IPC: G06F30/20
Abstract: 本发明涉及一种反应堆关键材料空位、间隙演化的速率理论并行模拟方法，该方法通过将刚性微分方程转化为带预估矫正二阶指数时间差分格式的显式格式方程，降低求解难度，采用数据并行的方式，将一组常微分方程(含N个空位团簇演化方程、N个间隙团簇演化方程)分为n组，每组m个方程(其中，)，分别由n个进程并行求解，从而加快方程的求解速度，实现速率方程的高效求解，以及空位、间隙的大规模快速模拟。
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公开(公告)号：CN110459269A
公开(公告)日：2019-11-15
申请号：CN201910724904.1
申请日：2019-08-07
Applicant: 中国原子能科学研究院
Abstract: 本发明涉及一种核反应堆材料辐照损伤的多尺度耦合模拟方法，该方法将MD、KMC、CD方法结合起来，发挥各自的优势，用MD模拟级联碰撞过程，模拟结果作为KMC的输入，用KMC模拟级联缺陷的退火过程，模拟结果作为CD的输入，用CD模拟辐照缺陷的长时演化过程，则可实现从缺陷产生到微观结构表征的大时空尺度模拟，从而实现服役条件下的材料性能预测。本发明突破了单一尺度的限制，实现核材料辐照损伤的原子尺度缺陷产生到微观结构表征的长时间、大规模模拟，可以深入理解核材料辐照损伤机理，预测辐照诱导材料微结构演化。
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公开(公告)号：CN110543711B
公开(公告)日：2021-07-20
申请号：CN201910788607.3
申请日：2019-08-26
Applicant: 中国原子能科学研究院
IPC: G06F30/20 , G06F119/08
Abstract: 本发明涉及一种数值堆热工水力子通道模拟的并行实现与优化方法，该方法使用CPU+GPU混合异构实现热工水力子通道模拟计算，将求解固体导热部分中求解热传递系数部分移植到GPU上进行求解，并在遍历子通道和遍历轴向节点时通过OpenMP对热传递系数求解过程进行进一步的并行；在动量方程的建立和求解部分将计算轴向节点的横向速度和轴向速度移植到GPU上进行求解，并将GPU函数中求解横向速度和轴向速度的函数分解为两个函数，加入OpenMP两个线程同时求解一个轴向层的轴向速度和横向速度。本发明可以提高热工水力子通道模拟软件的并行效率，并提升软件对于CPU/GPU架构计算机硬件的利用率。
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