JAXAスーパーコンピュータシステム利用成果報告(2016年4月～2017年3月)

報告書番号: R16J0004

• 責任者: 中村 俊哉(航空技術部門 次世代航空イノベイションハブ)
• 問い合わせ先: 牧田 光正(makida@chofu.jaxa.jp)
• メンバ: 牧田光正,中村直紀
• 利用分類: 航空分野(航空機エンジン)

概要

航空エンジン用燃焼器では,燃料ノズル及び燃焼器ライナ上の空気孔,冷却孔空気孔からの流量配分が性能を左右するため,燃焼器内の流れ場を把握し流量配分を予測することが重要となっている.本研究では実機燃焼器の形状を出来るだけ忠実に再現した非燃焼流れ解析を行って燃焼器内の流れ場を再現し,空気量配分などの空力性能を高精度で予測できる燃焼器解析手法を構築する事を目的とする.

目的

航空機エンジン用燃焼器内の流れ場を高精度で予測できる非燃焼解析コードの開発.

目標

本研究では実機燃焼器の形状を出来るだけ忠実に再現した非燃焼流れ解析を行って燃焼器内の流れ場を再現し,空気量配分などの空力性能を高精度で予測できる燃焼器解析手法を構築する事を目的とする.

参照URL

「グリーンエンジン技術 | 航空環境技術の研究開発プログラム（ECAT） | JAXA航空技術部門」参照。

スパコンの用途

形状パラメータを少しずつ変えながらパラメトリックスタディーを行う必要が有るが,それぞれが大規模な計算・可視化のため,並列化性能の高い計算環境を活用している.

スパコンの必要性

形状パラメータを少しずつ変えながらパラメトリックスタディーを行う必要が有るが,それぞれが大規模な計算のため,効率的に計算するためには並列化性能の高い計算環境が必要.

今年度の成果

今年度は,予混合2段燃焼シングルセクタ燃焼器を3区画分並べたマルチセクタ燃焼器について非燃焼流れ解析を行い,左右の側壁が燃焼器内部の流れにどの様に影響するかを解析した.今後,燃焼器形状をパラメータとした計算を行って良好な形状を選択し,燃焼器の開発に活用していく予定である.

Fig.1:燃焼器形状概要と計算格子(入り口側から見た全体図(左),燃料ノズル下流の壁面上格子(右))

Fig.2:燃料ノズルからの流線

成果の公表

なし

計算情報

• 並列化手法: ハイブリッド並列
• プロセス並列手法: MPI
• スレッド並列手法: 自動並列
• プロセス並列数: 128
• プロセスあたりのスレッド数: 4
• 使用ノード数: 16
• 1ケースあたりの経過時間(時間): 250
• 実行ケース数: 1

利用量

総仮想利用経費(円): 2,699,328

内訳

注記: 仮想利用経費=2016年度設備貸付費用の単価を用いて算出した場合の経費

JAXAスーパーコンピュータシステム利用成果報告(2016年4月～2017年3月)