【摘 要】
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ALPHA是哈尔滨工程大学核动力仿真研究中心研发的基于异构系统的三维高保真堆芯中子输运计算程序.ALPHA程序基于性能优化的二维特征线装载图形处理单元(GPU)并行计算核心,基于MPI+CUDA混合编程模型实现粗细粒度的异构系统多节点并行并应用通信掩盖优化.ALPHA的共振计算模型采用原创的细群-子群二级离散策略并采用多群求解核心适配异构系统.ALPHA采用MOC-EX实现三维全堆芯中子输运异构并行计算及GPU并行的粗网有限差分加速.数值结果表明,ALPHA程序在保证计算精度的前提下,具备较高的并行效率和
【机 构】
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哈尔滨工程大学 核安全与仿真技术国防重点学科实验室,黑龙江 哈尔滨 150001;浙江大学 物理学系 浙江近代物理中心 先进核能理论与应用实验室,浙江 杭州 310030;哈尔滨工程大学 核安全与仿真
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ALPHA是哈尔滨工程大学核动力仿真研究中心研发的基于异构系统的三维高保真堆芯中子输运计算程序.ALPHA程序基于性能优化的二维特征线装载图形处理单元(GPU)并行计算核心,基于MPI+CUDA混合编程模型实现粗细粒度的异构系统多节点并行并应用通信掩盖优化.ALPHA的共振计算模型采用原创的细群-子群二级离散策略并采用多群求解核心适配异构系统.ALPHA采用MOC-EX实现三维全堆芯中子输运异构并行计算及GPU并行的粗网有限差分加速.数值结果表明,ALPHA程序在保证计算精度的前提下,具备较高的并行效率和一定的可扩展性,有望实现数值反应堆中中子学计算的轻量化与工程化应用.
其他文献
通过探索性试验,确定白合金一段酸浸试验的液固比>7:1,温度<85℃,S-白合金与J-白合金的浸出性能都很好,但是在同样的试验条件下,S-白合金中钴与铁的浸出率比J-白合金更高,铜的浸出率更低.通过优化试验,两种白合金中钴与铁的浸出率都是随着酸量的增加而增加,铜的浸出率不受酸量的影响,铜主要是以单质的形态存在其中,确定了最佳酸量为理论量的1.2倍,J-白合金中铜、钴、铁的浸出率分别为0.08％,92.86％,95.23％,S-白合金中铜、钴、铁的浸出率分别为0％,95.59％,97.98％,与J-白合金相
根据金川二矿区深部巷道的现场调查,深部巷道具有岩爆倾向且受爆破动载作用,道常出现垮冒及大变形现象.本论文提出释能支护设计原理,依据抵抗2.5级岩爆或等量爆破产生的动能进行释能支护设计,采用释能锚杆+金属网进行支护.应用RS2数值模拟软件验证上述支护方案有效性,结果表明:采用释能支护后围岩破坏范围显著减小,说明释能支护系统能够很好的控制动载下围岩的破坏,同时还可以发现释能支护系统具有较好的抗动载能力.本论文可为金川二矿区深部动载巷道支护设计提供理论支撑.
安康某金矿位于南秦岭阳山断裂南部的多金属成矿带,通过原矿的化学成分、矿物组成及各矿物赋存状态等工艺矿物学手段研究,查明该矿床透明矿物主要以石英、绿泥石、碳酸盐、碎粒斜长石、绢云母为主.其中石英、碳酸盐为主要的蚀变矿物,绢云母为主要的区域变质矿物,绿泥石为主要的次生蚀变矿物.矿石矿物组成比较简单,主要以金属硫化物黄铁矿为主,含量非常少.该金矿金品位为4.02 g/t,为重结晶碎粒岩为主的贫硫化物型的细粒金矿.可选矿物为金,而金的赋存类型主要为裸露及半裸露型.该研究为制定合理的选冶流程提供了依据.
样品经硫酸和硝酸分解,在10％的硫酸和盐酸的混合介质中,用iCAP-AES测定锑矿石中锑的含量,试样置于聚四氟乙烯(PEFE)坩埚中,加入一定量的硫酸和硝酸分解样品,按照操作流程进行样品消解,消解完成后,加入10％ 的盐酸和硫酸的混合溶液,定容于50 mL比色管中,用电感耦合等离子体原子发射光谱法(iCAP-AES)测定锑的含量.用此方法测定了3个GBW标准物质,测定结果与标准物质证书值之间的相对误差为0.47％～1.66％,其(n=3)相对标准偏差为≤4.01％.该方法与经典方法相比,检测范围宽、简便快
SHARK程序是由中国核动力研究设计院新近研发的基于全堆芯确定论非均匀输运理论体系的数字化反应堆软件.该软件从多群数据库的截面与共振数据出发,采用改进子群方法刻画有效共振截面的复杂非均匀效应,采用二维/一维或准三维特征线方法开展堆芯层面非均匀输运计算.目前该程序的定态微观问题计算能力已建立完毕.数值结果显示,SHARK程序对于商用压水堆相关基准问题具有良好的计算精度和效率.
针对各种研究堆、实验堆以及新型反应堆中广泛应用的复杂几何燃料的共振计算难题,本文基于全局-局部耦合策略开展了可处理复杂几何燃料的等效几何共振计算方法研究.针对复杂几何燃料的孤立问题,基于燃料的逃脱概率守恒,建立了复杂几何燃料模型的等效一维圆柱(或平板)燃料模型;基于燃料到外围结构材料区的碰撞概率守恒,获得了燃料外围结构材料的等效尺寸;根据复杂几何燃料的丹可夫因子守恒,建立了等效一维圆柱(或平板)燃料外围的慢化剂尺寸;针对等效一维圆柱(或平板)燃料模型,采用伪核素子群方法进行了有效自屏截面计算.将该方法应用
利用M ELCOR程序对小型船用堆稳压器喷雾除气过程及停堆过程进行建模,进而模拟核动力装置从功率运行至降功率除气,以及除气结束后停堆消除稳压器气腔的全部物理过程.通过对反应堆关键运行参数变化趋势的仿真分析,验证了模拟的物理过程的合理性.结合建立的除气及停堆仿真模型,计算分析了包壳破损状态下,稳压器喷雾除气、停堆过程对稳压器内惰性气体含量的影响,评估了稳压器高点放气和喷雾除气对放射性物质的去除作用.研究结果能为小型堆包壳破损状态下放射性安全管理策略提供指导和帮助.
对基于不同渐进失效准则计算复合材料层合板螺栓连接接头极限承载力的高精度预报方法展开研究.基于Abaqus有限元软件,采用USDFLD子程序对接头进行渐进失效分析.分别采用最大应力准则、蔡-希尔失效判据、霍夫曼失效准则、蔡-吴失效准则、哈辛失效准则等5种失效准则进行数值计算.建立不同的场变量描述纤维、基体、界面的损伤状态,研究复合材料层合板螺栓连接接头在拉伸载荷作用下的损伤发展过程.研究表明,基于这5种失效准则计算的有限元仿真结果均与试验值较为接近,其中采用纤维失效和基体失效分开考虑的哈辛失效准则计算的复合
研发了一款佩戴在手指上用于实时测量人员手部剂量率和总剂量的皮肤定向剂量当量率仪,实现了对能量范围8～250 keV、剂量率范围1μSv/h～1 mSv/h的X/γ射线的实时测量,同时还具有超剂量阈值报警功能.剂量率仪包括探头、中继器和主机部分,探头包括Si-PIN探测器和电荷灵敏前置放大专用集成电路,主机包括控制电路、显示屏和报警器.通过实验和理论计算研究了基于Monte Carlo模拟的补偿片设计,实现了尺寸为2 cm×1 cm×0.5 cm的微型探头,能直接佩戴在手指上实现实时测量.在国防科技工业电离
由于核能的特殊性,自设计建造第一座核反应堆起,就没离开过数值模拟,而且随着计算技术的不断发展,这种实体反应堆与数值模拟之间的关系越加紧密,直至近年来“数值反应堆”概念的出现.在2015 年的中国核动力研究设计院重点实验室学术年会上,本人曾在“反应堆物理计算的挑战与对策”报告中提出“高保真”数值模拟时代已经到来.