A Large-scale parallel computing of boiling two-phase flow behavior in advanced light water reactors

将来型軽水炉における沸騰二相流挙動に関する大規模並列計算

高瀬 和之; 吉田 啓之  ; 三澤 丈治

Takase, Kazuyuki; Yoshida, Hiroyuki; Misawa, Takeharu

将来型軽水炉内を流れる沸騰二相流挙動を大規模並列シミュレーションによって明らかにする研究を行っている。このようなシミュレーション技術を確立することによって、従来よりも原子炉の効率的な熱設計が可能になり、時間的,コスト的にも大きなメリットが期待できる。このためには、地球シミュレータやAltix3700Bx2に代表されるスーパーコンピュータの利用が不可欠であるとともに、これら計算機性能を最大限に利用できる超高並列プログラミング技術の開発・整備が必要である。そのため、著者らが開発した二相流解析コードに対して、引数の次元数が異なる問題を解決するため引数個々に配列を宣言する、サブルーチンの並列呼び出しを可能にするため部分配列要素を実引数とする、MPIサブルーチンを直接呼び出して通信させる擬ハイパープレーン法で並列化する、などの改良を行い、従来よりも10倍近い高速化を達成できる見通しを得た。本論文では、地球シミュレータを利用して行った将来型軽水炉内の二相流特性に関する高並列大規模数値計算の結果を示すとともに、今後の新型炉開発におけるシミュレーションを主体としたDesign by Analysis実現の可能性についても言及する。

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