中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)3通道數(shù)字反應(yīng)堆仿真與可視化系統(tǒng)
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【中國(guó)投影網(wǎng)資訊】仿真、理論研究和實(shí)驗(yàn)是人類(lèi)認(rèn)識(shí)世界的三種方法，并且隨著高性能計(jì)算（HPC：High-Performance Computing）等技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字仿真在人類(lèi)認(rèn)識(shí)世界的過(guò)程中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用�？梢暬菐椭蒲腥藛T處理分析、理解仿真結(jié)果數(shù)據(jù)的重要手段，是仿真技術(shù)的重要組成部分。
中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)早在建校時(shí)就創(chuàng)辦了“原子核物理和原子核工程”等核工程專(zhuān)業(yè)。隨著國(guó)家核能戰(zhàn)略起步，對(duì)核科技人才需求日益迫切，與中科院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院實(shí)現(xiàn)強(qiáng)—強(qiáng)聯(lián)合，共同建設(shè)核科學(xué)技術(shù)學(xué)院。學(xué)院以國(guó)際重大科學(xué)研究計(jì)劃和國(guó)家重大核能戰(zhàn)略需求為牽引，依托熱核聚變實(shí)驗(yàn)裝置、同步輻射光源等大科學(xué)裝置，聯(lián)合大型核電企業(yè)和設(shè)計(jì)院，圍繞先進(jìn)裂變核能、磁約束核聚變能、加速器光源和同步輻射核技術(shù)應(yīng)用，培養(yǎng)具有堅(jiān)實(shí)理論基礎(chǔ)和合理知識(shí)結(jié)構(gòu)、卓越創(chuàng)新思想和實(shí)踐技能的核科學(xué)技術(shù)高端科研、工程技術(shù)和管理人才。學(xué)院匯聚了一批國(guó)際知名的核領(lǐng)域?qū)＜液蛢?yōu)秀的年輕學(xué)者，院士3名，教授65人，副教授50人。學(xué)院現(xiàn)有1-4年級(jí)本科生共200余名，在讀研究生300余名。從2009年起每年約招收本科生100名、研究生100名，到2013年將達(dá)到在校師生1000人的規(guī)模。學(xué)院擁有“核科學(xué)與技術(shù)”國(guó)家一級(jí)重點(diǎn)學(xué)科，具有本-碩-博、工程碩士和博士后流動(dòng)站等完整的教育和人才培養(yǎng)體系。學(xué)院匯聚了一批國(guó)際知名的核科學(xué)與工程領(lǐng)域?qū)＜液蛢?yōu)秀的年輕學(xué)者，擁有先進(jìn)的專(zhuān)業(yè)教學(xué)研究實(shí)驗(yàn)室和國(guó)家大科學(xué)工程實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，承擔(dān)了多項(xiàng)國(guó)家及中科院重大科研項(xiàng)目，為培養(yǎng)高素質(zhì)人才提供了保障。
FDS團(tuán)隊(duì)是依托中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)核科學(xué)技術(shù)學(xué)院和中科院等離子體物理研究所反應(yīng)堆技術(shù)研究室組建的先進(jìn)反應(yīng)堆設(shè)計(jì)研究團(tuán)隊(duì)。團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目組在我院副院長(zhǎng)吳宜燦研究員的領(lǐng)導(dǎo)下對(duì)先進(jìn)反應(yīng)堆中子物理學(xué)進(jìn)行了長(zhǎng)期深入的研究，在此基礎(chǔ)上充分利用現(xiàn)代信息技術(shù)研發(fā)了一系列擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的先進(jìn)反應(yīng)堆設(shè)計(jì)分析軟件和數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，并以此開(kāi)展了聚變驅(qū)動(dòng)次臨界反應(yīng)堆（聚變-裂變混合堆）和加速器驅(qū)動(dòng)次臨界反應(yīng)堆（ADS）物理概念設(shè)計(jì)研究。項(xiàng)目組開(kāi)發(fā)的中子學(xué)軟件在國(guó)內(nèi)外核能領(lǐng)域已獲得了廣泛應(yīng)用和好評(píng)，如中子學(xué)建模軟件被選為ITER國(guó)際組織參考軟件，并被國(guó)內(nèi)外70余家知名核能設(shè)計(jì)研究單位所使用；其建立的中子學(xué)模型被ITER國(guó)際組織選作各參與國(guó)進(jìn)行中子學(xué)研究的基準(zhǔn)模型。相關(guān)軟件對(duì)提高反應(yīng)堆核設(shè)計(jì)效率和可靠性具有重要意義。項(xiàng)目組在次臨界堆物理概念創(chuàng)新研究方面的多項(xiàng)重要發(fā)現(xiàn)和發(fā)明證明了通過(guò)優(yōu)化次臨界堆設(shè)計(jì)可實(shí)現(xiàn)裂變核電站乏燃料（核廢料）的高效利用，為實(shí)現(xiàn)聚變能等先進(jìn)核能技術(shù)的早日應(yīng)用提供了物理依據(jù)。
針對(duì)先進(jìn)反應(yīng)堆（裂變/聚變）設(shè)計(jì)研究相關(guān)領(lǐng)域的實(shí)際需求，F(xiàn)DS團(tuán)隊(duì)不斷深入開(kāi)展數(shù)字仿真與可視化技術(shù)研究，積極發(fā)展具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的專(zhuān)業(yè)應(yīng)用軟件。
FDS團(tuán)隊(duì)依托多學(xué)科交叉優(yōu)勢(shì)和先進(jìn)的軟硬件環(huán)境，近年來(lái)，在自動(dòng)建模、科學(xué)可視化、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、集成仿真等方面開(kāi)展了大量深入研究活動(dòng)，提出了基于CAD的快速自動(dòng)建模、混合可視化、基于分離場(chǎng)景的高效碰撞檢測(cè)等方法概念，自主開(kāi)發(fā)了10余套大型專(zhuān)業(yè)軟件系統(tǒng)。其中，蒙特卡羅方法自動(dòng)建模軟件MCAM，通過(guò)了ITER QA認(rèn)證，被選作ITER核設(shè)計(jì)分析參考軟件，并已在60余家國(guó)際知名單位（歐、美、日、韓、印、中）得到應(yīng)用，目前用戶(hù)數(shù)超過(guò)100。
聚變、裂變、FDS/ADS次臨界堆等的設(shè)計(jì)與仿真平臺(tái)
此項(xiàng)目采用華控軟件新一代一體式多通道邊緣融合機(jī)，支持多屏桌面融合，具有多屏信號(hào)輸入接口，硬件邊帶生成功能：具有硬件 Overlap 邊帶（即公共像素）生成功能，包括桌面及 RGB 及 Video 窗口，不需要對(duì)應(yīng)用的2D、3D軟件或視頻的公共像素生成做特殊的定制，大大降低多通道工作站集群帶來(lái)的同步延時(shí)等問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)主動(dòng)立體轉(zhuǎn)被動(dòng)立體，并實(shí)現(xiàn)立體和非立體的任意切換使用，以及實(shí)現(xiàn)多畫(huà)面立體窗口、非立體窗口。大大提升了整套系統(tǒng)的綜合使用率，兼顧可視化仿真數(shù)據(jù)結(jié)果的還原、培訓(xùn)、會(huì)議等多種應(yīng)用。
立體效果方面還原了完美的逼真效果，非立體方面兼顧了WINDOWS桌面的任意應(yīng)用，此系統(tǒng)將在2011年對(duì)FDS團(tuán)隊(duì)的科研成果提供有效的仿真平臺(tái)，2010年底投入使用以來(lái)得到了校方的高度贊譽(yù)。
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