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航空機開発の高速化を実現する基盤応用技術の研究開発(実機空力基盤技術)

JAXAスーパーコンピュータシステム利用成果報告(2018年4月~2019年3月)

報告書番号: R18JA3203

利用分野: 航空技術

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  • 責任者: 浜本滋, 航空技術部門空力技術研究ユニット
  • 問い合せ先: 航空技術部門 空力技術研究ユニット 中北和之(nakakita@chofu.jaxa.jp)
  • メンバ: 中北 和之, 小池 俊輔, 口石 茂, 保江 かな子, 加藤 博司, 村山 光宏, 田中 健太郎, 平井 亨, 伊藤 靖, 畑中 圭太, 鳥井田 浩也

事業概要

航空機開発の高速化を実現する基盤応用技術の研究開発の一部である実機空力基盤技術では, 国産航空機開発シーケンスの高速化を目指した基盤的空力技術の構築を目的とする. 国産航空機開発シーケンスの高速化のため, 職人の経験的に頼る航空機開発から解析ベースでの高精度な実機空力基盤技術へのパラダイムシフトを目指す. 今年度はフラップ上のボルテックスジェネレータ (VG) による効果に着目し, 航空機への空力改善デバイス付加による性能改善を事前に推定可能とするCFD技術の開発を行った.

参照URL

Applied fundamental technology | Science & Basic Tech. - Aeronautical Science and Basic Technology Research | Aeronautical Technology Directorate」参照.

JSS2利用の理由

JSS2を利用した数値解析により, 風洞試験のみでは困難な, 空力改善デバイスによる詳細な物理現象の把握と, その知識を基にした空力改善デバイスのよりよい設計が可能となる.

今年度の成果

高揚力装置研究用風洞模型OTOMO2を極力模擬した上で, ボルテックスジェネレータ (vortex generators; VG) 有無でのTASコードによるCFD解析を実施した. 非構造格子生成ソフトウェアMEGG3Dの局所格子自動再生成を使ってフラップ上で効率的にVG配置パラメトリックスタディーが可能であることを確認した. VGから発生する渦が境界層と干渉しながらフラップ上の剥離を抑え, フラップ性能を向上させることを明らかにした (図1).

Annual Reoprt Figures for 2018

図1: 表面摩擦係数分布と表面流線: (a) ベースライン形状; (b) 15%コード位置VG 8枚形態

 

成果の公表

-査読付き論文

1) Namura, N., Shimoyama, K., Obayashi, S., Ito, Y., Koike, S., and Nakakita, K., "Multipoint Design Optimization of Vortex Generators on Transonic Swept Wings," Journal of Aircraft, accepted for publication.

-査読なし論文

1) Koike, S., Ito, Y., Murayama, M., Nakakita, K., Yamamoto, K., and Kusunose, K., "Experimental Investigation of Vertical Stabilizer with Vortex Generators and Dorsal Fin," AIAA Paper 2018-3180, 2018 Applied Aerodynamics Conference, Atlanta, GA, June 2018, DOI: 10.2514/6.2018-3180.

2) Ito, Y., Murayama, M., Koike, S., Yamamoto, K., Nakakita, K., and Kusunose, K., "Computational Investigation of Vertical Stabilizer with Vortex Generators and Dorsal Fin," AIAA Paper 2018-3530, 2018 Flow Control Conference, Atlanta, GA, June 2018, DOI: 10.2514/6.2018-3530.

-口頭発表

1) 小池俊輔, 伊藤靖, 村山光宏, 市川賀康, 中北和之, 山本一臣, 楠瀬一洋, "垂直尾翼の特性改善のための風洞試験," 第56回飛行機シンポジウム, 3A01 (JSASS-2018-5151), 山形県山形市, 2018年11月.

JSS2利用状況

計算情報

  • プロセス並列手法: MPI
  • スレッド並列手法: OpenMP
  • プロセス並列数: 216 - 324
  • 1ケースあたりの経過時間: 24 時間

利用量

 

総資源に占める利用割合※1(%): 1.21

 

内訳

JSS2のシステム構成や主要な仕様は、JSS2のシステム構成をご覧下さい。

計算資源
計算システム名 コア時間(コア・h) 資源の利用割合※2(%)
SORA-MA 11,273,945.20 1.38
SORA-PP 4,505.17 0.04
SORA-LM 608.93 0.28
SORA-TPP 0.00 0.00

 

ファイルシステム資源
ファイルシステム名 ストレージ割当量(GiB) 資源の利用割合※2(%)
/home 60.94 0.06
/data 6,966.01 0.12
/ltmp 4,956.71 0.42

 

アーカイバ資源
アーカイバシステム名 利用量(TiB) 資源の利用割合※2(%)
J-SPACE 4.41 0.15

※1 総資源に占める利用割合:3つの資源(計算, ファイルシステム, アーカイバ)の利用割合の加重平均.

※2 資源の利用割合:対象資源一年間の総利用量に対する利用割合.

JAXAスーパーコンピュータシステム利用成果報告(2018年4月~2019年3月)


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所在地

JAXA(宇宙航空研究開発機構) 調布航空宇宙センター
所在地 〒182-8522 東京都
調布市深大寺東町7-44-1