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: R16J0006

• 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: 松浦 一哲(matsuura.kazuaki@jaxa.jp)
• メンバ: 松浦一哲,牧田光正,山田秀志,黒澤要治,中村直紀,飯野淳,張会来
• 利用分類: 航空分野(航空機エンジン)

概要

実機燃料ノズル形状における燃料の分裂場は,噴射孔出口近傍の非常に狭い領域で起こっており,実験のみから分裂現象を把握することは難しい.本事業では,噴射口出口近傍の分裂場に対して数値解析を実施し,微粒化のメカニズムを明らかにすることを目的としている.

目的

グリーンエンジンで開発中の燃焼器に用いられる実機燃料ノズル形状での微粒化現象を数値解析し,開発効率化のための現象把握を行う.

目標

本事業では,一連の解析作業から航空機エンジンの燃焼器の開発に活用できるCFD技術の構築のための知見を得ることを目標としている.

参照URL

なし

スパコンの用途

実機形状に忠実に再現した大規模かつ複雑な液体燃料の分裂場の解析をパラメトリックに短時間でスパコンを用いて実施する.

スパコンの必要性

実験において計測された液滴粒径は数10μmオーダーとなっている.このような微小な液滴の分裂場を適切に再現するためには,数μmオーダーのメッシュを用いた数億セル以上の大規模な計算を実施する必要があり,スパコンの利用は不可避である.

今年度の成果

VOF法による燃料分裂場の解析を実施し,クロスフロージェットの噴霧の状態を捉えた.

Fig.1:実機燃料ノズルにおける液体燃料噴射場の様子―側方より可視化

成果の公表

なし

計算情報

• 並列化手法: プロセス並列
• プロセス並列手法: MPI
• スレッド並列手法: 非該当
• プロセス並列数: 1024
• プロセスあたりのスレッド数: 1
• 使用ノード数: 32
• 1ケースあたりの経過時間(時間): 600
• 実行ケース数: 7

利用量

総仮想利用経費(円): 345,879

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)