基于JASMIN框架的辐射流体与粒子输运耦合计算

摘要

在应用研究领域中,许多复杂物理问题通常由多个不同种类的物理过程耦合构成,其数值模拟需要将相应的多个应用程序耦合在一起共同完成.然而,多物理耦合集成程序的研制难度大、周期长,耦合模式的扩展性差,程序并行化研究滞后,这些因素大大制约了集成程序在实际应用问题的数值模拟研究.为了改进ICF数值模拟研究中传统的程序研究模式,北京应用物理与计算数学研究所自2004年开始研制JASMIN框架(J Adaptive Structured Mesh applications INfirastructure),其全称为并行自适应结构网格应用支撑软件框架.本文基于JASMIN框架的"联邦计算",联接两个不同应用背景的串行程序(辐射流体程序RH2D与粒子输运程序Sn2D),形成耦合集成程序RHSn2D.遵循JASMIN框架“联邦计算”的集成程序RHSn2D，具有良好的扩展性，可以采用数千个处理器进行辐射流体与粒子输运耦合问题的并行数值模拟，而且同步实现集成程序的祸合研制与并行计算。实际应用算例表明，集成程序总体模拟具有较高的并行效率。