核反应堆堆芯深度学习数值计算点云建模方法

来源：核动力工程杂志2025年第5期北京时间：

作者：李满园, 刘艳丽, 刘东, 吕恒烨, 牟巧, 安萍, 邢冠宇, 杨红雨, 涂晓兰, 庞志鑫

单位：1.四川大学计算机学院，成都，610065；2.中国核动力研究设计院，成都，610213；

摘要：随着深度学习技术的发展，利用深度学习计算方法求解堆芯物理、热工等多专业方程，是目前反应堆数值计算热点研究领域与未来重要技术方向。为了解决网格结构无法直接进行核反应堆仿真计算的问题，本文从栅元、组件和堆芯三个层次研究基于点云表示的核反应堆堆芯建模方法，实现了栅元-组件-堆芯的层次化建模，提高了模型数据的可重用性；基于该建模方法，开发了一个反应堆建模软件，具有核反应堆结构设计、点云采样、边界分离以及属性可视化等一系列功能。该工作是公开文献中首个面向深度学习数值计算的反应堆建模方法，为深度学习仿真计算提供了有效的核反应堆数据，并实现数据的可重用。本文使用真实反应堆堆芯数据对所构建的堆芯模型进行了深度学习数值计算验证，证实了软件所构建模型的正确性和有效性。

关键词：核反应堆堆芯, 深度学习数值计算, 三维点云, 核反应堆建模, 点云可视化

基金资助：四川省自然科学基金面上项目（2023NSFSC0066）