[发明专利]一种用于核电厂厂房屏蔽计算的高效并行扫描方法

摘要

本发明公开了一种用于核电厂厂房屏蔽计算的高效并行扫描方法，通过细网格将连续的厂房屏蔽计算模型离散化，同时将细网区域分配到若干个CPU上，而每个CPU上的网格又沿轴向划分成若干并行单元，通过并行单元之间的通信，将所有CPU耦合在一起，将二维网格子区域进行“米”字形划分，划分后的每个CPU子区域都有自己既定的卦限扫描顺序，将所有卦限分成四组，且让四组卦限中的角度同时从二维网格子区域的四个角点同时向中心扫描，结合内部边界条件充分利用阻塞和非阻塞通信，从而保证并行计算的收敛性和高效性；本发明适用于大规模集群并行计算，以便于快速准确获得核电厂厂房的三维中、光子通量分布。

主权项

一种用于核电厂厂房屏蔽计算的高效并行扫描方法，该方法包括以下步骤：步骤一：用细网格去逼近核电厂厂房屏蔽计算模型，得到三维计算网格；步骤二：将三维计算网格分配到若干个CPU上，进行二维区域分解，每个CPU都贯穿Z方向上的所有计算网格，即得到二维网格子区域；步骤三：选定二维网格子区域的几何中心点，按“米”字形将二维网格子区域划分成八个CPU区域；步骤四：将八个卦限：(‑,‑,‑)，(‑,‑,+)，(‑,+,‑)，(‑,+,+)，(+,‑,‑)，(+,‑,+)，(+,+,‑)，(+,+,+)分为四组，即：①(‑,‑,‑)和(‑,‑,+)，②(‑,+,‑)和(‑,+,+)，③(+,‑,‑)和(+,‑,+)，④(+,+,‑)和(+,+,+)，同一组的两个卦限放在一起计算；步骤五：根据每个CPU区域在二维网格子区域中的相对位置确定卦限的扫描顺序；步骤六：这四组卦限分别从二维网格子区域的四个对角向中心扫描，当某个CPU的出射角通量在在下游CPU中不会被立即使用时，则将该CPU的出射角通量存起来，否则利用阻塞通信将其发送给下游CPU；步骤七：对于步骤六中未立即传递给下游CPU的出射角通量采取非阻塞通信传输，保证计算的效率和通信安全；步骤八：记录每一个并行单元的最大迭代误差，并进行收敛性验证，若计算已经收敛则输出三维中、光子通量分布，若未收敛则重复步骤六和步骤七，直至计算收敛。