基于GPU加速的三维堆芯物理程序STORK的开发与验证 |
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引用本文: | 俞陆林,杨高升,陈国华,卑华,蒋校丰,高明敏,王涛.基于GPU加速的三维堆芯物理程序STORK的开发与验证[J].原子能科学技术,2024(3):662-671. |
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作者姓名: | 俞陆林 杨高升 陈国华 卑华 蒋校丰 高明敏 王涛 |
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作者单位: | 1. 上海核星核电科技有限公司;2. 核电运行研究(上海)有限公司 |
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摘 要: | 基于小型多GPU计算平台,采用二维全堆逐层特征线方法(MOC)和三维逐棒(pin-by-pin)三阶简化球谐函数方法(SP3方法)相耦合的方式开发了堆芯三维输运中子学计算程序STORK。在方法论方面,首先通过对堆芯各轴向层的二维MOC输运计算在线产生栅元均匀化截面以及超级均匀化修正因子(SPH因子),然后采用SP3方法进行pin-by-pin三维堆芯计算。在程序开发方面,采用了CUDA、C++和Python的混合编程,且所有计算模块都基于CUDA/C++开发,并进行了大量的性能优化。通过对C5G7三维插棒基准题和VERA基准题的验证表明,与国际上同类中子学计算软件相比,基于CPU/GPU异构系统开发的STORK程序在计算效率和计算成本方面都具有明显优势。
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关 键 词: | 中子输运 图形处理器 特征线方法 在线均匀化 逐棒 SP3 超级均匀化方法 |
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