隨著高保真模擬中網(wǎng)格規(guī)模迅速擴(kuò)展,FSI模擬高保真全堆芯流固耦合(Fluid-Structure Interaction, FSI)模擬面臨著跨非匹配網(wǎng)格數(shù)據(jù)傳輸?shù)摹坝成鋲Α蓖ㄐ牌款i,以及多物理場求解器異構(gòu)計算任務(wù)導(dǎo)致的資源利用率低等嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。
針對以上問題,我中心研發(fā)了一種面向異構(gòu)集群的FSI模擬框架,系統(tǒng)性融合了可擴(kuò)展徑向基函數(shù)映射與面向異構(gòu)任務(wù)特征的多流異步調(diào)度兩大關(guān)鍵技術(shù)。依托東方超算平臺,該框架在億級網(wǎng)格規(guī)模下實現(xiàn)了中國實驗快堆(CEFR)全堆芯FSI計算,在約4000計算節(jié)點的測試上展現(xiàn)出超過86%和97%的強(qiáng)弱擴(kuò)展效率且流致振動模擬結(jié)果與已有公開實驗數(shù)據(jù)保持一致。

- 不同時間步下燃料棒振動導(dǎo)致冷卻劑流道的位移響應(yīng)展示

- 不同時間步下流道網(wǎng)格模型的變形結(jié)果展示
CEFR堆芯FSI計算流致振動模擬結(jié)果展示
該研究成果已被ACM國際高性能并行與分布式計算研討會(HPDC 2026)錄用。HPDC是CCF-A類高性能計算與分布式系統(tǒng)領(lǐng)域的頂級學(xué)術(shù)會議。本工作得到國家重點研發(fā)計劃(2023YFB3002104)、中國科學(xué)院先導(dǎo)專項(XDB0500103)以及中國科學(xué)院自主部署類科研項目(E5553301)的支持。論文第一作者為我中心博士后苗雪,通訊作者為王玨正高級工程師。
文章鏈接:
[1] Miao Xue, Wang Jue*, Lin Qida, Zhang Shufei, Cao Rongqiang, Zhou Chunbao, Nie Ningming, Bai He, Wang Yangang. Full-Core Fluid-Structure-Interaction Simulation of Nuclear Reactor on CPU+GPU Hybrid Clusters[C]. Proceedings of the International ACM Symposium on High-Performance Parallel and Distributed Computing (HPDC 2026). ACM, 2026.
責(zé)任編輯:郎楊琴