随着先进算法的研究及计算机技术的飞速发展,实现反应堆多物理场、多尺度模拟逐渐成为可能。数字化反应堆研究的重点对象之一就是开展多物理场问题的研究,将过去孤立的物理过程耦合起来,抛除各种近似与简化,向高保真、高精度计算靠拢。目前在复杂的多物理过程分析中,通常通过解耦合的方法将相互联系的多物理场拆分成多个独立的物理过程,各自在专门的应用程序中求解后通过数据交换的方法将待耦合变量作为边界条件进行物理场之间的数据传递。这种方法固然可以得到结果,但数学模型无法准确描述实际情况,计算结果始终难以让人信服。通过调研美国MOOSE软件,根据其计算框架内实现多物理场全耦合的思想,结合有限元方法适用范围,研究构建核工程领域计算框架的基本方法及所需功能,并以此为基础设计计算框架。由于有限元在诸多领域的研究并不完善,在对多物理场进行耦合计算前需了解物理场模型的求解方法及局限性。为满足高精度的计算要求,以CFD领域为例,从有限元计算机理出发探索影响计算精度的原因,并以插值函数阶数及插值函数类型作为主要讨论对象。以GHIA所做的顶盖驱动的方腔流动作为基准,对比不同插值函数阶数及插值函数类型对CFD计算精度的影响。以上述有限元计算精度研究为基础,将其应用在多物理场耦合计算问题中。在此分别挑选强、弱耦合两算例来比对耦合方法对计算结果的影响。在物理场弱耦合问题中,分别利用松耦合、紧耦合和全耦合方法模拟热流体通过圆管导致金属管变形的问题。在强耦合问题中以MSRE为基准,利用紧耦合和全耦合的方法进行物理-热工强耦合计算对比。探索在不同耦合强度的多物理场问题中,耦合方法对计算结果的影响。