[发明专利]一种反应堆燃料元件性能并行化处理方法

说明书

本发明提供一种反应堆燃料元件性能并行化处理方法，能够实现对燃料元件性能的并行化处理，处理速度快、耗时短。所述方法包括：分配进程，每个进程用于进行单根燃料棒的性能分析；通过主进程读取输入文件的路径，将读取的路径广播给子进程，其中，输入文件包括：若干根燃料棒的参数信息；各进程根据接收到的路径读取相应燃料棒在输入文件中的参数信息，并根据读取的参数信息对相应的燃料棒进行性能分析，输出各进程的性能分析文件；主进程读取所有进程的性能分析文件，并将其写到同一个性能分析文件中。本发明涉及计算材料学、核科学与技术领域。

技术领域

本发明涉及计算材料学、核科学与技术领域，特别是指一种反应堆燃料元件性能并行化处理方法。

背景技术

燃料元件是指由核燃料材料、结构材料和中子减速剂及中子反射材料等组成的燃料棒，是反应堆的核心部件，是反应堆运行过程中产生热量和维持链式反应的主要来源。反应堆燃料元件性能分析作为数值堆的基本模块，对反应堆的工作性能和寿命、反应堆的设计运行和安全分析均十分重要。

反应堆运行时，燃料发生链式的核裂变反应，产生大量热能，在高温、高压、强辐射的环境中直接进行温度、应力、应变、包壳腐蚀厚度的测量十分不便，计算机模拟可以很好的解决上述问题，所以燃料元件性能分析计算方法具有较高的实用价值。

燃料元件性能分析研究是在热工水力、结构力学、压力、包壳腐蚀等多种物理因素耦合作用下的燃料元件性能分析方法。主要通过模拟四个物理过程进行相关的性能分析：

1)模拟热量在燃料芯块内部传导和通过气隙、包壳最终传入冷却剂的过程，获得燃料棒内的温度分布情况；

2)模拟燃料芯块和包壳在内、外压及辐照作用下的变形，获得应力、应变；

3)模拟裂变气体产生及释放过程结合理想气体状态方程，求得燃料棒内气体压力变化情况；

4)模拟包壳在高温冷却剂中和水发生的放热反应，获得包壳的腐蚀情况。

现有的燃料元件性能分析程序，只能进行单根燃料棒计算，即每次执行程序，读取该棒的参数信息，获取该棒的输出结果。若想要获取多根燃料棒的性能分析结果，则要依次进行多次计算，多次执行性能分析程序，最终获得多个输出结果。即对多根燃料棒进行性能分析，耗时较长、输出的性能分析多且混乱，带来巨大不便。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种反应堆燃料元件性能并行化处理方法，以解决现有技术所存在的对多根燃料棒进行性能分析，耗时较长、输出的性能分析多且混乱的问题。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种反应堆燃料元件性能并行化处理方法，包括：

分配进程，每个进程用于进行单根燃料棒的性能分析，所述进程包括：主进程和子进程；

通过主进程读取输入文件的路径，将读取的路径广播给子进程，其中，输入文件包括：若干根燃料棒的参数信息；

各进程根据接收到的路径读取相应燃料棒在输入文件中的参数信息，并根据读取的参数信息对相应的燃料棒进行性能分析，输出各进程的性能分析文件；

主进程读取所有进程的性能分析文件，并将其写到同一个性能分析文件中。

进一步地，主进程与子进程的数目之和与燃料棒的数目一致。

进一步地，所述输入文件中包括要进行性能分析的所有燃料棒的参数信息；

不同燃料棒的参数信息之间以空行隔开，且每个燃料棒的参数信息的对应位置、参数名称一致。