[发明专利]一种蒸汽发生器内重叠网格并行数据传递方法

权利要求书

1.一种蒸汽发生器内重叠网格并行数据传递方法，其特征在于：

使用基于一一映射的网格质心匹配方法，将蒸汽发生器传热管束区域中一二次侧的重叠网格一一对应，通过区分主核与计算核，实现质心匹配参数的传递，结合匹配结果，最终实现蒸汽发生器计算中重叠网格数据的并行传递，能够提高蒸汽发生器并行计算速度，提高网格数据传递准确性，为大规模、高精度数值并行模拟提供理论支持；

该方法包含以下步骤：

步骤1：针对蒸汽发生器的结构建立蒸汽发生器几何模型，该蒸汽发生器几何模型包含一次侧的入口腔室、U型管束和出口腔室，以及二次侧的给水管、下降段、上升段、汽水分离器和蒸汽室，根据蒸汽发生器几何模型进行网格划分，其中一次侧的U型管束区域和二次侧的上升段均使用多孔介质方法进行网格划分，两套网格即组成重叠网格区域，对重叠网格区域使用相同空间离散方法划分两套网格并单独分配网格编号，以下将重叠网格对应的两套网格分别称为一次侧网格和二次侧网格；

步骤2：打开计算流体动力学软件的并行计算功能，选择并行计算模式下的运行核数、信息传递接口和内存保存位置，导入步骤1划分的蒸汽发生器重叠网格区域的一二次侧网格，计算机根据中央处理器运行状态与计算能力分配不同中央处理器中网格数目与位置，完成网格在中央处理器中的随机分配；

步骤3：选取第一个中央处理器作为主核，其他中央处理器作为计算核，同时在每一个计算核中，按照网格存储顺序，依次读取重叠计算区域中每一个网格的质心坐标，分别生成包含一次侧网格和二次侧网格质心坐标的两个数组，将计算核中质心坐标数组传递至主核中，直至主核中存有所有重叠网格质心坐标数组；

步骤4：在主核中，依次对比一次侧网格和二次侧网格的质心坐标数组中存储的x、y、z坐标值，当三者对应的误差均小于最小网格尺寸的二分之一时，则认为分别属于一次侧网格和二次侧网格的两个小网格匹配，将匹配的两个小网格位于计算核中的位置信息，记录到对应计算核的匹配结果数组中，循环上述过程，直至重叠计算区域所有网格匹配结束，最终将匹配结果数组传递至对应计算核中，在计算流体动力学软件中根据蒸汽发生器的模拟条件设置计算模型、边界条件和初始条件的求解参数，开始蒸汽发生器并行计算；

步骤5：在一个时间段的并行计算结束，需要重叠网格区域进行数据传递时，同时在每一个计算核中，根据步骤4中得到的匹配结果数组，将重叠网格内计算所需要的参数传递至匹配网格所处的计算核中，相应的每一个计算核都接收到来自不同其他计算核中重叠区域网格参数，参数包括一二次侧网格内冷却剂温度、流速和一二次侧的换热量，实现一次重叠网格的并行数据传递；

步骤6：在每一个并行计算时间结束后，重复步骤5，直至完成全时段计算，实现蒸汽发生器内的重叠网格并行数据传递。