一种基于CUDA并行的铯馈入系统DSMC数值模拟的优化方法

本发明涉及磁约束核聚变负中性束系统中铯馈入系统技术领域，尤其涉及一种基于CUDA并行的铯馈入系统DSMC数值模拟的优化方法。其技术方案包括以下步骤：在主机端设置分子初始状态，为模拟计算准备初始条件；在设备端为分子数组及相关数据结构分配内存空间；在设备端通过GPU并行计算分子运动，并处理分子与壁面的碰撞。本发明通过CUDA并行计算架构将模拟效率提升至分钟级，优化了基于网格的分子索引与内存访问机制，采用线程独立的随机数生成器保障统计可靠性，并借助解耦的物理模型精确还原近真空分子输运行为，从而在保证数值精度的前提下为铯馈入系统工程设计提供了高效实用的分析工具。