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: R16J0013

• 責任者: 松尾 裕一(航空技術部門 数値解析技術研究ユニット)
• 問い合わせ先: 橋本 敦(hashimoto.atsushi@jaxa.jp)
• メンバ: 石田崇,松尾裕一,橋本敦,林謙司,竹川国之,青山剛史,山本貴弘
• 利用分類: 航空分野(航空機)

概要

バフェットや剥離などの非定常現象が発生する巡航以外の状態に着目し,非定常現象を精度良く予測できるCFD技術の実用化をターゲットとし,フライトエンベロープ(航空機の飛行可能な範囲)全領域で使えるCFDの実現を目指します.

目的

「フロンティア領域の非定常CFD解析技術 | 数値解析技術 | JAXA航空技術部門」参照。

目標

「フロンティア領域の非定常CFD解析技術 | 数値解析技術 | JAXA航空技術部門」参照。

参照URL

「フロンティア領域の非定常CFD解析技術 | 数値解析技術 | JAXA航空技術部門」参照。

スパコンの用途

JAXAが開発したFaSTARは,JSS2の性能を引き出すチューニングを実施し,定常解析において世界最高レベルの高速性を実現した.本事業は,FaSTARを非定常解析用に拡張し,非定常解析の実用化を目指す.

スパコンの必要性

非定常計算は,定常計算の1000倍以上のコストになり,実用的な計算時間で結果を得るには,スパコンが必要.

今年度の成果

NASA-CRMのwing-body形態に対して,Zonal-DES法を用いてバフェットを計算した.マッハ数は0.85, レイノルズ数は1.5×106,迎角は4.87°である.格子はHexaGridで作成し,約8400万セルである.得られた結果をFig.1に示す.剥離した流れを見るために,渦をQ値で可視化している.衝撃波背後で剥離して,自由せん断層が変動している様子がわかる.また,Fig.2には,表面圧力のRMS値を示している.衝撃波の振動による圧力変動が生じており,定性的には実験と同様の傾向が得られた.今後は,予測精度の改善に向けて,研究を進める予定である.

Fig.1:Q値

Fig.2:表面圧力のRMS

成果の公表

査読なし論文

1) Takashi Ishida, Atsushi Hashimoto, Yuya Ohmichi, Takashi Aoyama, and Kuniyuki Takekawa. 'Transonic Buffet Simulation over NASA-CRM by Unsteady-FaSTAR Code', 55th AIAA Aerospace Sciences Meeting, AIAA SciTech Forum, (AIAA 2017-0494)

2) Yasushi Ito, Mitsuhiro Murayama, Atsushi Hashimoto, Takashi Ishida, Kazuomi Yamamoto, Takashi Aoyama, Kentaro Tanaka, Kenji Hayashi, Keiji Ueshima, Taku Nagata, Yosuke Ueno, and Akio Ochi. 'TAS Code, FaSTAR and Cflow Results for the Sixth Drag Prediction Workshop', 55th AIAA Aerospace Sciences Meeting, AIAA SciTech Forum, (AIAA 2017-0959)

3) Yuya Ohmichi and Atsushi Hashimoto. 'Numerical Investigation of Transonic Buffet on a Three-Dimensional Wing using Incremental Mode Decomposition', 55th AIAA Aerospace Sciences Meeting, AIAA SciTech Forum, (AIAA 2017-1436)

口頭発表

1) Atsushi Hashimoto, Takashi Ishida, Takashi Aoyama, Kenji Hayashi, Kuniyuki Takekawa

Fast Parallel Computing with Unstructured Grid Flow Solver, 28th International Conference on Parallel Computational Fluid Dynamics, Parallel CFD2016, 2016/5/9-12, Kobe, Japan

2) Atsushi Hashimoto, Takashi Ishida, Takashi Aoyama, Kenji Hayashi, Keiji Ueshima, FaSTAR Results of Sixth Drag Prediction Workshop, 6th AIAA CFD Drag Prediction Workshop (DPW6), Washington, D.C. USA, 16-17 June 2016

3) Kenji Hayashi, Takashi Ishida, Atsushi Hashimoto, Takashi Aoyama, Comparison of HexaGrid and BOXFUN Through Computational Grids and CFD Results

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: 512
• プロセスあたりのスレッド数: 1
• 使用ノード数: 16
• 1ケースあたりの経過時間(時間): 720
• 実行ケース数: 10

利用量

総仮想利用経費(円): 30,641,773

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)