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Isas : système de couplage de codes 1/18 ISAS Système de couplage de codes CEA/DRN/DMT/SYSCO

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Présentation au sujet: "Isas : système de couplage de codes 1/18 ISAS Système de couplage de codes CEA/DRN/DMT/SYSCO"— Transcription de la présentation:

1 Isas : système de couplage de codes 1/18 ISAS Système de couplage de codes CEA/DRN/DMT/SYSCO

2 Isas : système de couplage de codes 2/18 Plan Nécessites et enjeux Description d'Isas Exemple de composants Isas Applications Perspectives

3 Isas : système de couplage de codes 3/18 Nécessités et enjeux Lindustrie nucléaire est au carrefour de nombreux métiers –Neutronique –Thermohydraulique –Mécanique –Radio-protection –... Chaque domaine dexpertise développe des outils et des méthodes danalyse propres Qui coupler ? –Disciplines différentes en inter-action –Même discipline pour différents éléments en inter-action

4 Isas : système de couplage de codes 4/18 Nécessités et enjeux Que coupler ? –Savoirs-faire –Données –Outils Pourquoi coupler ? –Etudes de sûreté plus exigeantes –Matériel plus performant –Optimisation du fonctionnement –Complexité des problèmes

5 Isas : système de couplage de codes 5/18 Nécessités et enjeux Comment coupler ? –Chaînage enchaînement manuel des opérations une ou quelques itérations –Couplage explicite résolution séquentielle (automatique) des opérations chaque code modifie les données (conditions limites) du code suivant –Couplage implicite résolution simultanée des opérations chaque code participe à la modélisation complète du problème nécessite un solveur puissant (nombre élevé dinconnues)

6 Isas : système de couplage de codes 6/18 Nécessités et enjeux Etudes accidentelles –Classement transitoires de classe 2 rupture de tuyauterie secondaire petite perte de réfrigérant primaire (SBLOCA) RTV majeure grosse perte de réfrigérant primaire (LBLOCA) accident grave Dégradation cœur Réacteur sous-critique Dégradation gaine

7 Isas : système de couplage de codes 7/18 Nécessités et enjeux –Codes utilisés CRONOS-2 / FLICA-4 CRONOS-2 / FLICA-4 / FLICA-S CRONOS-2 / CATHARE CRONOS-2 / FLICA-4 / CATHARE FLICA-4 / CATHARE neutronique + T-H cœur + T-H système couplage explicite 1D couplage implicite multi-D

8 Isas : système de couplage de codes 8/18 Nécessités et enjeux Nécessité de disposer d'un système de codes : –souples, ouverts, communicant facilement –Projet ELAN Architecture logicielle, outils, méthodes, langages Parallélisme et distribution intégrés Projet ELAN Aujourd'hui : –Répondre facilement aux besoins croissants de couplage –Disposer dun outil générique pour limiter lintrusion dans les codes à coupler –ISAS

9 Isas : système de couplage de codes 9/18 Description d'Isas Caractéristiques générales –permet de piloter plusieurs codes –sur une ou plusieurs machines –un superviseur avec un langage de commande –un code esclave est un objet avec ses méthodes Choix techniques –Isas écrit en C –Langage interface: OCAML* dans le superviseur OCAML, C, F77 dans les esclaves –Librairie de communication : PVM** * ** PORTABILITE SOUPLESSE SIMPLICITE

10 Isas : système de couplage de codes 10/18 Description d'Isas Fonctionnalités : –définition d'une machine virtuelle –échanges maitre/esclave –communication directe –délégation Le contrôle du couplage est entièrement géré dans le superviseur : –le temps, la convergence, l'adaptation des données Le superviseur voit les codes comme des modules (objets) à l interface strictement définie. COMPOSANTS REUTILISABLES Power Plant vesselcircuitS.G.building thermoneutro

11 Isas : système de couplage de codes 11/18 Exemple de composants Data acquisition Initilization Steady state Begining loop Transient step End loop Results Saving Stop Initialization Steady state Transient step Results Saving Stop Les étapes d'un code monolithique vers un composant : Identification des fonctions importantes Isolement des données en entrée et sortie Création des services : méthodes et données par introduction d'appels à la librairie Isas en qqes points code initialcode modulairecomposant Isas code # get data code # initialize code # Steady state code # Transient step code # Results Saving code # Stop

12 Isas : système de couplage de codes 12/18 Exemple de composants Crayons combustible Réfrigérant liquide-vapeur Neutronique: Power (Tc, ) Thermo-hydraulique: Press, (Ql, Tc, Power) Thermo-mécanique: Tc ( Press,Power,…) 3 champs de la physique 3 codes de calcul Get Data Send Meshing Get Temperature Get Power Transient FLICA4 Get Data Send Meshing Get Temperature Send Power Transient CRONOS Get Data Send Meshing Send Temperature Get Power Transient CASTEM Simulation d'un APRP

13 Isas : système de couplage de codes 13/18 Exemple de composants Le script de couplage : open Pvmhandle ;; read table "home/user/test/table.isas" ;; startvm table ;; let hydraulics = new flica (hostname1) ;; let kinetics = new cronos (hostname2) ;; hydraulics # get_data ;; kinetics # get_data ;; for i = 1 to 100 do hydraulics # transient dt ;; kinetics # transient dt ;; kinetics # send_power ;; hydraulics # get_power ;; done ;; hydraulics # stop ;; kinetics # stop ;; Seule la méthode transient est vue de l'utilisateur. Les communications sont masquées dans la méthode Démarrage d'une instance de chaque code Définition de la machine virtuelle

14 Isas : système de couplage de codes 14/18 Applications CATHARE ISAS TRIO APOLLO METEOR CASTEM GENEPI CRONOS FLICA Couplage de disciplines différentes Couplage d'éléments différents Serveurs de calculs ATHENA INTRA NAUA SAFALY

15 Isas : système de couplage de codes 15/18 Applications ISAS CATHARECRONOS FLICA Power Distribution Core outlet flowrate Core inlet pressure Core outlet flowrate Core inlet pressure CRONOS : neutron kinetics FLICA : core thermal hydraulics CATHARE : circuit thermal hydraulics

16 Isas : système de couplage de codes 16/18 Applications Removable shield Inboard blanket modules Outboard blanket modules Heat exchan ger Pressurizer Vault Building ATHENA : thermal-hydraulicINTRA : containment SAFALY : plasma transients NAUA : aerosols dispersion ISAS applications for safety studies Fusion reactor break simulation

17 Isas : système de couplage de codes 17/18 Perspectives Isas2.1 en développement : –version thread-safe (POSIX) utilisation des threads pour paralléliser des méthodes sécuriser les traces d'exécution –compatibilité avec des esclaves MPI et OPENMP –introduction du modèle M.E.D. (collaboration EDF) représentation générique des maillages et résultats de calculs échange direct et manipulation des objets M.E.D. Structure MED ISAS HDF Code esclave HDF

18 Isas : système de couplage de codes 18/18 Perspectives Veille : MPI, CORBA, gros volumes de données Evolutions : Convergence/interopérabilité ISAS/CALCIUM »cf. exposé Jean-Yves Berthou EDF Allier l'architecture ELAN (codes futurs de la DRN) et la communication entre codes existants.


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