中子学综合模拟,通过对核能系统内中子及其相关的多类物理效应进行耦合模拟,可有效解决先进核能系统复杂中子学特性的分析难题。云计算技术具有多用户协同、大规模计算、共享易用等优点。通过耦合中子学综合模拟与云计算技术,发展中子学综合模拟云平台,可有效解决中子学综合模拟需要的海量计算、多专业软件集成仿真环境等难题,提升先进核能系统核设计分析的效率。本文围绕该主题开展研究,主要研究内容和创新之处如下:(1)设计了中子学综合模拟一体化云平台架构。该架构将模型和应用集中在云端,通过基于视频流的远端桌面实时回传,实现集中式云端在线建模与计算结果可视化分析;通过云端虚拟化,实现了云端高性能中子学计算。同时,设计了数据存储、数据传输以及应用三方面协同的云平台安全增强策略。该架构体系,实现了云端一体化中子学综合模拟,提高了设计分析的便捷性与效率。(2)发展了辐射输运计算性能预测的多指标调度算法。分析了蒙特卡罗辐射输运计算的时间可预测特性,结合了计算时间可预测特性,从作业优先级、排队时间、所需资源、运行时间和资源满足情况等方面建立综合评价指标体系;耦合差分进化算法开展了各项指标的权重优化,根据不同的业务应用场景,优化出适合的指标权重,同时耦合回填算法,以提高资源利用率。经测试对比,该算法相比典型调度算法,有效缩短了运行总时间、平均带权周转等核心性能指标。该算法兼顾公平性和资源利用率,并可动态调整指标权重,以满足不同情况下的资源调度需求。结合上述架构与调度算法,基于中子输运设计与安全评价软件系统SuperMC“超级蒙卡”研制了中子学综合模拟云平台原型系统。通过IAEA-BN600、BEAVRS、IAEA-ACB、ITER-T426等国际基准例题,对该云平台的多用户、多作业云端设计模式进行了系统性测试,验证了该云平台的有效性和实用性。该云平台可应用于先进核能系统的在线中子学综合模拟,对于提高核设计分析的效率与便捷性具有重要作用。