ARM计算环境下堆芯程序的移植

为了论证国产芯片在堆芯数值计算领域的可行性,对多个堆芯程序在飞腾处理器的ARM通用计算环境中进行了移植,涉及堆芯燃料管理软件的扩散原型程序NACK-R、子通道分析程序CORTH、特征线输运程序OpenMOC和堆芯组件程序KYLIN2。移植过程在ARM计算环境中通过合理的程序代码修订,去除对商业函数库的依赖,且在移植过程中对KYLIN2的特征线循环扫描计算过程引入OpenMP多线程并行,论证单结点多个飞腾处理器核心的并行能力。参照对象Intel商用处理器的频率约为飞腾处理器频率的2倍,堆芯程序移植后的串行运行效率与在Intel计算环境中的串行运行效率差异保持在3~4倍,受限于所使用飞腾处理器型号的缓存大小,部分数据量较大例题的性能差异可能更大。KYLIN2完成多线程并行后计算效率接近在Intel处理器上的串行效率,证明单结点多个飞腾处理器核心能够替换部分堆芯数值计算既有的应用场景。移植结果也表明,混合不同处理器的异构设计,能够在计算资源紧张的情况下充分利用国产硬件,提升计算环境的整体利用效率。     

ARM计算环境下堆芯程序CORTH和KYLIN2的移植

为了论证国产芯片在堆芯数值计算领域的可行性,对子通道计算软件CORTH和堆芯组件程序KYLIN2的串行版本在飞腾处理器的ARM计算环境进行了移植。移植过程在ARM计算环境下通过合理的程序代码修订,去除对商业函数库的依赖,且在特征线循环结构的扫描计算过程引入OpenMP多线程并行。实验参照对象为频率两倍差异的Intel商用处理器。结果表明CORTH程序和KYLIN2均能够成功移植,且与Intel商用处理器的数值稳定性保持一致。计算效率方面CORTH程序移植后的串行效率与Intel计算环境差异较小;KYLIN2移植后的串行效率较低,但通过线程并行后计算效率接近Intel处理器的串行效率。移植结果论证集群系统这种混合国际和国内处理器的资源结构,能够在计算资源紧张的情况下充分利用国产硬件,提升计算环境的整体利用效率。     

基于方差分解的堆芯下封头熔池模型敏感性分析

下封头熔池模型是熔融物堆内滞留(IVR)有效性评价的重要模型，具有关系式复杂、输入参数多且具有较大不确定性的特点，传统的局部敏感性分析方法在进行复杂模型敏感性分析时具有计算量大、效率低的缺点。本文基于方差分解的全局敏感性分析方法，采用中国核动力研究设计院自主研发的敏感性分析工具SALib和熔融物堆内滞留软件CISER，针对下封头壁面热流密度比等5个关键结果参数开展了输入参数敏感性分析，得到了输入参数对关键结果的敏感性系数及影响趋势，可为下封头熔池模型和严重事故策略的优化提供参考。     

中子时空动力学内瞬态热工反馈计算的分析

以中子学计算为主干,采用隐式龙格库塔进行时间离散,粗网节块法进行扩散计算实现堆芯三维少群时空动力学的计算。在其瞬态计算过程中引入热工反馈计算进行截面更新,以逼近真实堆芯的瞬态行为。解读和分析对应的热工反馈计算部分,并通过福清机组的插棒提棒问题进行数值验证。结果表明引入的热工反馈计算在固定步长和自适应步长情况下与商业SMART软件的计算结果符合较好。     

一种改变喷油速率形态的新方法

本文提出一种利用双胞胎泵实现喷油速率形态调节的新方法,除了介绍该方法的控制原理和结构特点外,还给出了某些感兴趣的试验结果。喷油规律测试和柴油机台架初步试验表明,该方法能够起到调节喷油速率形态的作用,在控制直喷单缸柴油机工作粗暴性和降低NO_x排放方面具有良好的效果。     

5G上行TDOA定位算法的仿真和分析

3GPP 5G标准协议在R16版本制订了使用5G无线基站进行精确定位的需求和性能指标,并在R17版本进行了定位技术增强的描述。基于TDOA(Time Difference of Arrival)定位算法,归纳和推导直接解析方法和迭代方法求解双曲线构成的非线性方程组。同时面向5G室内和室外两个简化的应用场景,分别在二维平面和三维空间对算法的求解精度进行了仿真分析。仿真结果表明直接解析方法在二维平面上使用三个基站进行定位,三维空间上使用四个基站进行定位,室内和室外场景能够符合3GPP规定的性能指标。迭代方法在二维平面上室内和室外场景符合3GPP性能指标,但在三维空间上无法符合3GPP规定的性能指标。提出对三维空间上四基站定位算法的迭代方法的改进,引入初始统计的求解算法来设置迭代方法的初值,提升定位性能。进一步的仿真结果表明,改进后5G上行TDOA定位求解的迭代算法在三维空间的求解精度符合3GPP规定的性能指标。分析的多种TDOA求解算法也给5G基站的软件产品在x86或arm平台的实现提供了多样化选择,x86处理器和飞腾处理器上的性能测试表明,TDOA直接解析方法和迭代法实现为软件产品程序模块后,均可以在微秒级别完成计算。