本技術屬于核反應堆，具體涉及一種核反應堆多場耦合方法及裝置。
背景技術：
1、核反應堆是一個復雜的系統，涵蓋了熱工水力、中子物理學、燃料、力學、輻射等多個專業領域的知識，是一個多尺度、多物理場之間相互關聯、相互耦合的系統。在以往技術不夠成熟、計算機技術的發展不能滿足要求時，對核反應堆系統單一物理的仿真計算通常是采用其它物理場計算結果的保守假設作為輸入條件，并不能反映核反應堆在運行和事故工況下的真實情況；而且由于采用了保守的假設，會使得在建造核反應堆時，考慮更大的安全裕量，使得核反應堆的建造成本增加，降低了核反應堆的經濟性。
2、隨著技術的發展和計算機計算能力的提高，這種對核反應堆進行單一物理場的計算已經逐漸不能滿足人們對于計算精度的要求；同時，由于核電有著相當巨大的成本投入，降低核反應堆的建設成本也要求能對核反應堆進行多物理場耦合計算。因此，進行堆芯內的物理、熱工水力和燃料等多物理場的耦合可以更加真實地反映核反應堆內的過程，增強研發人員對于復雜事故的理解；將不同物理場直接在同一框架下進行耦合，還可以摒棄之前的單一物理場仿真時采用其它物理場采用保守假設的思維，降低核反應堆的安全裕量，進而降低核反應堆的設計和建設成本，提高核電的經濟性。
3、在真實的核反應堆中，中子物理和熱工水力也是兩個相互作用、相互耦合的系統。根據中子物理學可以計算出核反應堆堆芯的功率實時分布，功率的變化會導致燃料棒和冷卻劑等的溫度變化，進而影響這些材料的中子截面、反應性系數等性質，這些性質的變化又會作用于堆芯，從而改變堆芯的功率分布。這種物理和熱工的相互作用貫穿于整個核反應堆運行的過程中。為實現對核反應堆的精確計算，就必須考慮在整個仿真過程中兩個系統之間的相互作用。當計算涉及到更多的物理場時，考慮這種多物理場之間的相互作用就顯得更有必要。
4、但是，在實際的核反應堆仿真計算中，往往不同程序中的網格劃分方式是不同的，如中子物理程序的網格一般比較密，熱工水力程序的網格相對比較稀疏，燃料性能程序由于要考慮更多的因素可能其網格會更細。這些程序中多沒有專門的網格文件，與多物理場耦合框架進行耦合時還要考慮如何將其數據映射到框架的網格中。另外，在耦合的程序之中，一個程序的數據往往要經過處理才能被另一個程序使用。這樣，進行不同程序之間的耦合計算就會涉及到不同程序之間網格上數據映射的問題，需要將外部程序的數據轉換為多物理場耦合框架能讀取的形式并且將框架網格中的數據轉化為外部程序可以利用的格式。同時，耦合過程中還需要將外部程序的時間步長、迭代精度等參數和框架建立接口，便于實現不同程序在同一耦合框架下的耦合流程控制。采用同樣的方法，可以實現其他核反應堆堆芯的計算程序與多物理場耦合框架的耦合，進而實現在相同框架下的三維高保真堆芯多物理場耦合計算。
5、以往在進行堆芯內的多物理場耦合計算時，通常采用的方法有：程序之間采用文本進行數據交換來實現耦合、直接將程序的變量在源代碼中關聯起來和借助多物理場耦合框架如mpcci等來實現耦合。相比于前兩種方法，借助多物理場耦合框架來實現程序之間的耦合具有數據處理效率高、充分利用原有程序并減少新程序的開發成本、前后處理方便和可以利用耦合平臺的控制策略等。但是，以往的核反應堆堆芯計算仿真程序多是用fortran語言編寫的，與當前主流的多物理場耦合框架在源語言上存在區別；采用文本的形式進行輸入和輸出；缺乏直接與多物理場平臺進行直接耦合的接口，導致其與多物理場耦合框架的耦合較難實現。
技術實現思路
1、本技術目的是提供一種核反應堆多場耦合方法及裝置，解決現有技術中缺乏直接與多物理場平臺進行直接耦合的接口，導致其與多物理場耦合框架的耦合較難實現的問題。
2、實現本技術目的的技術方案：
3、本技術實施例第一方面提供了一種核反應堆多場耦合方法，所述方法，包括：
4、根據第一計算程序和第二計算程序內部存儲數據節點的位置，在多物理場耦合框架中建立對應的第一數據存儲網格和第二數據存儲網格；
5、在所述多物理場耦合框架中調用所述第一計算程序所需的計算數據，并調用所述第一計算程序根據所述計算數據進行計算；
6、當得到所述第一計算程序的第一計算結果后，將所述第一計算結果映射到所述第一數據存儲網格中，并傳遞至所述多物理場耦合框架中的主網格中；
7、將所述第一計算結果經所述主網格傳遞至所述第二數據存儲網格上，按照所述第二數據存儲網格節點的索引關系從所述第二數據存儲網格中獲取所述第一計算結果賦值給所述第二計算程序中的變量，調用所述第二計算程序進行計算；
8、當得到所述第二計算程序的第二計算結果后，將所述第二計算結果映射到所述第二數據存儲網格中，并傳遞至所述多物理場耦合框架中的主網格中。
9、可選的，所述多物理場耦合框架中還包括根據第三計算程序內部存儲數據節點的位置建立的第三數據存儲網格；則，所述當得到所述第二計算程序的第二計算結果后，將所述第二計算結果映射到所述第二數據存儲網格中，并傳遞至所述多物理場耦合框架中的主網格中，之后還包括：
10、將所述第二計算結果經所述主網格傳遞至所述第三數據存儲網格上，按照所述第三數據存儲網格節點的索引關系從所述第三數據存儲網格中獲取所述第二計算結果賦值給所述第三計算程序中的變量，調用所述第三計算程序進行計算；
11、當得到所述第三計算程序的第三計算結果后，將所述第三計算結果映射到所述第三數據存儲網格中，并傳遞至所述多物理場耦合框架中的主網格中。
12、可選的，所述當得到所述第三計算程序的第三計算結果后，將所述第三計算結果映射到所述第三數據存儲網格中，并傳遞至所述多物理場耦合框架中的主網格中，之后還包括：
13、將存儲在所述主網格上的所述第三計算結果傳遞到物理網格上，從所述物理網格中獲取所述第三計算結果并根據網格節點索引將所述第三計算結果轉化為所述第一物理計算程序計算需要的數據形式，作為下一個時刻的所述第一計算程序的輸入參數。
14、可選的，所述第一計算程序為中子物理計算程序，所述第二計算程序為熱工水力計算程序，所述第三計算程序為燃料性能計算程序。
15、可選的，將目標計算結果傳遞至所述主網格是采用l2映射、插值和最近點傳遞中的任意一種；所述目標計算結果為所述第一計算結果、所述第二計算結果和所述第三計算結果中的任意一種。
16、本技術實施例第二方面提供了一種核反應堆多場耦合裝置，所述裝置，包括：
17、網格建立模塊，用于根據第一計算程序和第二計算程序內部存儲數據節點的位置，在多物理場耦合框架中建立對應的第一數據存儲網格和第二數據存儲網格；
18、第一計算模塊，用于在所述多物理場耦合框架中調用所述第一計算程序所需的計算數據，并調用所述第一計算程序根據所述計算數據進行計算；
19、第一傳遞模塊，用于當得到所述第一計算程序的第一計算結果后，將所述第一計算結果映射到所述第一數據存儲網格中，并傳遞至所述多物理場耦合框架中的主網格中；
20、第二計算模塊，用于將所述第一計算結果經所述主網格傳遞至所述第二數據存儲網格上，按照所述第二數據存儲網格節點的索引關系從所述第二數據存儲網格中獲取所述第一計算結果賦值給所述第二計算程序中的變量，調用所述第二計算程序進行計算；
21、第二傳遞模塊，用于當得到所述第二計算程序的第二計算結果后，將所述第二計算結果映射到所述第二數據存儲網格中，并傳遞至所述多物理場耦合框架中的主網格中。
22、可選的，所述多物理場耦合框架中還包括根據第三計算程序內部存儲數據節點的位置建立的第三數據存儲網格；則，所述裝置，還包括：
23、第三計算模塊，用于將所述第二計算結果經所述主網格傳遞至所述第三數據存儲網格上，按照所述第三數據存儲網格節點的索引關系從所述第三數據存儲網格中獲取所述第二計算結果賦值給所述第三計算程序中的變量，調用所述第三計算程序進行計算；
24、第三傳遞模塊，用于當得到所述第三計算程序的第三計算結果后，將所述第三計算結果映射到所述第三數據存儲網格中，并傳遞至所述多物理場耦合框架中的主網格中。
25、本技術實施例第三方面提供了一種電子設備包括處理器和存儲器，所述存儲器中存儲有指令，所述處理器執行所述指令時，使得所述處理器執行本技術實施例第一方面提供的核反應堆多場耦合方法中的任意一種。
26、本技術實施例第四方面提供了一種計算機可讀存儲介質，其特征在于，用于存儲計算機程序，所述計算機程序包括用于執行本技術實施例第一方面提供的核反應堆多場耦合方法中的任意一種。
27、本技術實施例第五方面提供了一種計算機程序產品，其特征在于，包括計算機程序代碼，當所述計算機程序代碼被電子設備運行時，使得所述電子設備執行本技術實施例第一方面提供的核反應堆多場耦合方法中的任意一種。
28、本技術的有益技術效果在于：
29、本技術實施例提供的一種核反應堆多場耦合方法、裝置及系統，基于分離網格策略的核反應堆多場耦合求解方法。該方法根據原有的不同堆芯計算仿真程序存儲數據的節點位置建立不同的網格，數據按照網格節點的索引映射到網格上，即按照分離網格策略進行數據從堆芯不同物理場的計算程序到多物理場框架平臺網格的映射，然后就可以在多物理場耦合框架下進行核反應堆堆芯的多物理場耦合求解。相比于通過文本進行數據交換來實現不同核反應堆堆芯計算程序耦合的方法，本技術實施例將不同物理場的計算程序直接聯系起來，不同程序之間通過內存進行數據交互，減少了通過文本進行程序之間數據交換時需要進行的大量讀寫操作，可以節省計算時間，提高計算的效率。