Développement d'un schéma de calcul prismatique généralisé parallèle en transport déterministe hétérogène 3-D

Ce projet a pour but d'améliorer la performance des algorithmes de résolution de l'équation du transport du flux neutronique dans les réacteurs nucléaires. La méthode des caractéristiques (MoC) en particulier, étant de plus en plus largement utilisée en raison de ses nombreux avantages intrinsèques (traitement direct de l'anisotropie de la diffusion, nombre de régions arbitrairement large, etc.) reste cependant très lourde en termes de nombre d'opérations (et donc de temps d'exécution), et de besoins mémoire ou d'accès disque. Le but de cette thèse est de proposer une généralisation d'un algorithme d'analyse des géométries prismatiques qui permet le traitement de géométries non-uniformes selon l'axe de projection, mais qui restent cependant prismatiques par morceaux le long de celui-ci. Ce traitement prismatique ouvre par ailleurs des avenues de parallélisation de l'algorithme MoC, qui sont aussi explorées dans ce contexte. L'algorithme a été validé et vérifié comme étant fonctionnel sur des cas-test qui représentent des situations réelles, à petite et grande échelle. Le haut d'un crayon de combustible a été simulé afin de valider et d'explorer les propriétés numériques de l'algorithme, tout comme un assemblage flambé, afin d'étudier les avantages informatiques à plus grande échelle de la méthode améliorée. En particulier, les résultats montrent une réduction du volume du fichier de traçage (et donc des besoins en mémoire) d'environ 4 ordres de grandeur et du temps nécessaire pour résoudre l'équation de transport sur la géométrie globale d'un facteur 10 – avant l'introduction du calcul parallèle, par rapport à l'algorithme 3-D traditionnel. En outre, on observe les mêmes résultats (à quelques exceptions dues au niveau de la précision numérique), ainsi que les mêmes caractéristiques de convergence lors de l'exécution. L'analyse des performances de la parallélisation de l'algorithme permet de conclure qu'il s'agit d'une avenue prometteuse. Les résultats montrent une diminution supplémentaire du temps de calcul nécessaire de 60% dans le module de calcul du flux lorsque 4 fils d'exécution sont utilisés, et suggèrent une scalabilité intéressante si cette méthode est couplée à des algorithmes plus traditionnels. Des axes de parallélisation supplémentaires sont finalement suggérés, de même que l'intégraton plus à fond de certaines méthodes de projection afin d'améliorer la versatilité et la performance de l'algorithme développé dans cette thèse.