基于面向?qū)ο蠓椒ǖ亩辔锢韴?chǎng)耦合框架與計(jì)算研究
發(fā)布時(shí)間:2020-12-06 14:37
隨著先進(jìn)算法的研究及計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展,實(shí)現(xiàn)反應(yīng)堆多物理場(chǎng)、多尺度模擬逐漸成為可能。數(shù)字化反應(yīng)堆研究的重點(diǎn)對(duì)象之一就是開(kāi)展多物理場(chǎng)問(wèn)題的研究,將過(guò)去孤立的物理過(guò)程耦合起來(lái),拋除各種近似與簡(jiǎn)化,向高保真、高精度計(jì)算靠攏。目前在復(fù)雜的多物理過(guò)程分析中,通常通過(guò)解耦合的方法將相互聯(lián)系的多物理場(chǎng)拆分成多個(gè)獨(dú)立的物理過(guò)程,各自在專(zhuān)門(mén)的應(yīng)用程序中求解后通過(guò)數(shù)據(jù)交換的方法將待耦合變量作為邊界條件進(jìn)行物理場(chǎng)之間的數(shù)據(jù)傳遞。這種方法固然可以得到結(jié)果,但數(shù)學(xué)模型無(wú)法準(zhǔn)確描述實(shí)際情況,計(jì)算結(jié)果始終難以讓人信服。通過(guò)調(diào)研美國(guó)MOOSE軟件,根據(jù)其計(jì)算框架內(nèi)實(shí)現(xiàn)多物理場(chǎng)全耦合的思想,結(jié)合有限元方法適用范圍,研究構(gòu)建核工程領(lǐng)域計(jì)算框架的基本方法及所需功能,并以此為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)計(jì)算框架。由于有限元在諸多領(lǐng)域的研究并不完善,在對(duì)多物理場(chǎng)進(jìn)行耦合計(jì)算前需了解物理場(chǎng)模型的求解方法及局限性。為滿足高精度的計(jì)算要求,以CFD領(lǐng)域?yàn)槔?從有限元計(jì)算機(jī)理出發(fā)探索影響計(jì)算精度的原因,并以插值函數(shù)階數(shù)及插值函數(shù)類(lèi)型作為主要討論對(duì)象。以GHIA所做的頂蓋驅(qū)動(dòng)的方腔流動(dòng)作為基準(zhǔn),對(duì)比不同插值函數(shù)階數(shù)及插值函數(shù)類(lèi)型對(duì)CFD計(jì)算精度的影響。以...
【文章來(lái)源】:哈爾濱工程大學(xué)黑龍江省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:76 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
核工程領(lǐng)域計(jì)算框架
圖 2.1 核工程領(lǐng)域計(jì)算框架建好中心區(qū)域的物理問(wèn)題、材料形式、邊界條件等基本模塊功能后,題,從各功能的基礎(chǔ)類(lèi)中衍生出具有特定意義的子類(lèi),從而向各模塊功能。如在物理問(wèn)題部分加入中子擴(kuò)散方程、熱工水力方程等物理問(wèn)架模式的程序搭建及開(kāi)發(fā)。成計(jì)算框架的搭建,需保證計(jì)算框架具有網(wǎng)格讀取識(shí)別、微分方程離線性方程求解、計(jì)算結(jié)果輸出及可視化等基本功能。根據(jù)面向?qū)ο蠓,?yīng)利用分層構(gòu)建的思想來(lái)搭建計(jì)算框架。以物理模型的搭建、方程解作為三個(gè)功能板塊構(gòu)造分層結(jié)構(gòu)如下圖 2.2 所示:
13(d)結(jié)算結(jié)果云圖界面圖 2.3 計(jì)算框架可視化界面在計(jì)算框架主界面,使用者可以在左側(cè)的可選擇項(xiàng)中添加、移出已構(gòu)建且編譯的對(duì)象已完成輸入卡的填寫(xiě),并在可在界面右側(cè)實(shí)時(shí)對(duì)輸入文件進(jìn)行檢查。在一個(gè)最基本的可執(zhí)行計(jì)算的輸入卡中必須包含網(wǎng)格文件、物理內(nèi)核、物理變量、邊界條件、求解器及
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]數(shù)值反應(yīng)堆多物理耦合關(guān)鍵技術(shù)[J]. 鄧力,史敦福,李剛. 計(jì)算物理. 2016(06)
[2]高性能數(shù)值模擬編程框架研究進(jìn)展[J]. 莫?jiǎng)t堯. 科研信息化技術(shù)與應(yīng)用. 2015(04)
[3]PETSc及其典型開(kāi)源計(jì)算流體力學(xué)應(yīng)用[J]. 鐘英,張理論,劉巍. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用. 2013(S2)
[4]催化裂化三旋內(nèi)集氣室結(jié)構(gòu)溫度應(yīng)力場(chǎng)的分析和研究[J]. 閆濤,楊秀娟,閆相楨. 煉油技術(shù)與工程. 2013(11)
[5]反應(yīng)堆一維兩流體模型二階精度數(shù)值解法研究[J]. 張小英,丁斐,陳佳躍. 核動(dòng)力工程. 2013(04)
[6]基于PETSc的有限元高性能求解方法[J]. 高懷玉,張峰,秦忠國(guó). 河海大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2013(04)
[7]不可壓Navier-Stokes方程的一階有限元解法[J]. 卞正寧,羅建輝. 湖南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2013(07)
[8]流固耦合數(shù)據(jù)交換的插值精度影響因素研究[J]. 王彪,楊慧,鄭赟. 航空計(jì)算技術(shù). 2012(04)
[9]面向?qū)ο笥邢拊⑿杏?jì)算框架PANDA的多物理場(chǎng)耦合服務(wù)[J]. 孫樂(lè),何穎波,吳瑞安,石正軍,李于鋒. 計(jì)算機(jī)輔助工程. 2011(01)
[10]面向?qū)ο笥邢拊⑿杏?jì)算框架PANDA[J]. 史光梅,何穎波,吳瑞安,莫軍,李陽(yáng)春,張亞林. 計(jì)算機(jī)輔助工程. 2010(04)
博士論文
[1]超靜定網(wǎng)梁結(jié)構(gòu)大型振動(dòng)篩動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)研究[D]. 賀孝梅.中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2009
碩士論文
[1]混凝土結(jié)構(gòu)溫度場(chǎng)和溫度應(yīng)力的有限元分析[D]. 程世鵬.重慶大學(xué) 2007
[2]面向?qū)ο蟮挠邢拊椒ㄔ陔S機(jī)參數(shù)結(jié)構(gòu)分析中的應(yīng)用[D]. 夏紅文.西南交通大學(xué) 2004
[3]OOP技術(shù)在CAE軟件開(kāi)發(fā)中的應(yīng)用研究[D]. 尹雪英.太原理工大學(xué) 2003
[4]有限元軟件開(kāi)發(fā)中的面向?qū)ο蠹夹g(shù)研究[D]. 田美靈.太原理工大學(xué) 2002
本文編號(hào):2901543
【文章來(lái)源】:哈爾濱工程大學(xué)黑龍江省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:76 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
核工程領(lǐng)域計(jì)算框架
圖 2.1 核工程領(lǐng)域計(jì)算框架建好中心區(qū)域的物理問(wèn)題、材料形式、邊界條件等基本模塊功能后,題,從各功能的基礎(chǔ)類(lèi)中衍生出具有特定意義的子類(lèi),從而向各模塊功能。如在物理問(wèn)題部分加入中子擴(kuò)散方程、熱工水力方程等物理問(wèn)架模式的程序搭建及開(kāi)發(fā)。成計(jì)算框架的搭建,需保證計(jì)算框架具有網(wǎng)格讀取識(shí)別、微分方程離線性方程求解、計(jì)算結(jié)果輸出及可視化等基本功能。根據(jù)面向?qū)ο蠓,?yīng)利用分層構(gòu)建的思想來(lái)搭建計(jì)算框架。以物理模型的搭建、方程解作為三個(gè)功能板塊構(gòu)造分層結(jié)構(gòu)如下圖 2.2 所示:
13(d)結(jié)算結(jié)果云圖界面圖 2.3 計(jì)算框架可視化界面在計(jì)算框架主界面,使用者可以在左側(cè)的可選擇項(xiàng)中添加、移出已構(gòu)建且編譯的對(duì)象已完成輸入卡的填寫(xiě),并在可在界面右側(cè)實(shí)時(shí)對(duì)輸入文件進(jìn)行檢查。在一個(gè)最基本的可執(zhí)行計(jì)算的輸入卡中必須包含網(wǎng)格文件、物理內(nèi)核、物理變量、邊界條件、求解器及
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]數(shù)值反應(yīng)堆多物理耦合關(guān)鍵技術(shù)[J]. 鄧力,史敦福,李剛. 計(jì)算物理. 2016(06)
[2]高性能數(shù)值模擬編程框架研究進(jìn)展[J]. 莫?jiǎng)t堯. 科研信息化技術(shù)與應(yīng)用. 2015(04)
[3]PETSc及其典型開(kāi)源計(jì)算流體力學(xué)應(yīng)用[J]. 鐘英,張理論,劉巍. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用. 2013(S2)
[4]催化裂化三旋內(nèi)集氣室結(jié)構(gòu)溫度應(yīng)力場(chǎng)的分析和研究[J]. 閆濤,楊秀娟,閆相楨. 煉油技術(shù)與工程. 2013(11)
[5]反應(yīng)堆一維兩流體模型二階精度數(shù)值解法研究[J]. 張小英,丁斐,陳佳躍. 核動(dòng)力工程. 2013(04)
[6]基于PETSc的有限元高性能求解方法[J]. 高懷玉,張峰,秦忠國(guó). 河海大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2013(04)
[7]不可壓Navier-Stokes方程的一階有限元解法[J]. 卞正寧,羅建輝. 湖南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2013(07)
[8]流固耦合數(shù)據(jù)交換的插值精度影響因素研究[J]. 王彪,楊慧,鄭赟. 航空計(jì)算技術(shù). 2012(04)
[9]面向?qū)ο笥邢拊⑿杏?jì)算框架PANDA的多物理場(chǎng)耦合服務(wù)[J]. 孫樂(lè),何穎波,吳瑞安,石正軍,李于鋒. 計(jì)算機(jī)輔助工程. 2011(01)
[10]面向?qū)ο笥邢拊⑿杏?jì)算框架PANDA[J]. 史光梅,何穎波,吳瑞安,莫軍,李陽(yáng)春,張亞林. 計(jì)算機(jī)輔助工程. 2010(04)
博士論文
[1]超靜定網(wǎng)梁結(jié)構(gòu)大型振動(dòng)篩動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)研究[D]. 賀孝梅.中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2009
碩士論文
[1]混凝土結(jié)構(gòu)溫度場(chǎng)和溫度應(yīng)力的有限元分析[D]. 程世鵬.重慶大學(xué) 2007
[2]面向?qū)ο蟮挠邢拊椒ㄔ陔S機(jī)參數(shù)結(jié)構(gòu)分析中的應(yīng)用[D]. 夏紅文.西南交通大學(xué) 2004
[3]OOP技術(shù)在CAE軟件開(kāi)發(fā)中的應(yīng)用研究[D]. 尹雪英.太原理工大學(xué) 2003
[4]有限元軟件開(kāi)發(fā)中的面向?qū)ο蠹夹g(shù)研究[D]. 田美靈.太原理工大學(xué) 2002
本文編號(hào):2901543
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