确定论中子输运方法具有计算速度快、可获取物理量的精细场分布、可高效多物理耦合等优点,随着有限元方法在中子输运模拟中的应用,复杂几何结构、大尺度下的屏蔽问题和临界问题都能得到高保真建模和分析.离散纵标(SN)法是求解中子输运方程的有效数值方法,基于OpenMP并行机制对各独立离散方向进行并行求解,可提高SN输运模拟的计算速度,但并行规模较有限.对几何空间进行区域分解并采用M PI并行机制,可实现大规模并行扩展,进而实现对大型问题的高精度快速求解.本文采用并行自适应非结构网格应用框架JAUMIN进行区域分解和进程间通信,通过并行SN扫描实现了自主有限元输运程序ENTER的高效并行,完成正确性检验后在天河Ⅱ号超级计算机上使用1440个CPU核完成了1.43×107网格单元、2.81×109自由度规模问题的测试,计算时间约7.4 h.表明该程序具备了有效模拟大型复杂结构中子输运问题的能力,具有一定工程应用价值.
中子输运 有限元方法 区域分解 MPI并行计算 JAUMIN