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: R18JACA01

利用分野: JSS2大学共同利用

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• 責任者: 坪井伸幸, 九州工業大学
• 問い合せ先: 坪井伸幸(tsuboi@mech.kyutech.ac.jp)
• メンバ: 岩佐 聡洋, 荒木 天秀, 坪井 伸幸, 西川 佳希, 宇崎 友規, 高橋 竜二, 吾郷 愛由, 小澤 晃平, Nicolas H. Jourdaine, 後藤 祥太, 下村 洸乃, 村山 健太, 吉野 拓郎, 渡部 友裕

事業概要

国産ロケットエンジンおよび超音速エンジンの開発において, ノズルや燃焼器に関する評価やそれに関連する基礎研究を数値解析により実施する.

参照URL

「反応流体力学研究室」参照.

JSS2利用の理由

国産ロケットエンジンおよび超音速エンジンの開発において, 学術的・実用的に重要な流体燃焼現象を明らかにし, 効率的な数値計算手法を開発する.

今年度の成果

超音速流れにおける高運動量流束比のスリット水素噴流に関する3次元数値解析を実施し, 混合を評価した. その結果, 水素噴流が主流に強く貫通することや, 水素噴流が横方向に運ばれて広範囲に分布していることが示された(図1). また噴流周りに存在する複数の縦渦が噴流を巻き込み, 主流と混合していることが確認された(図2). この混合過程は, 噴流の軌道や渦の強さに影響されており, 運動量流束比や圧力比に強く依存していることが分かった.

図1: 時間平均水素質量分率分布

図2: 速度で色付けしたQ値(50)の分布

成果の公表

-口頭発表

[1] 宇崎友規, 坪井伸幸, 丸祐介, 藤田和央, 小澤晃平, 数値解析及び風洞試験によるオービター搭載Waveriderの空力特性調査, 第62回宇宙科学技術連合講演会, 2F12, 2018, 10.

[2] 宇崎友規, 坪井伸幸, 丸祐介, 藤田和央, 小澤晃平, オービター搭載Waveriderの数値解析及び風洞試験による空力特性調査平成30年度宇宙航空の力学シンポジウム, 2018.

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: 8 – 12
• 1ケースあたりの経過時間: 141 時間

利用量

総資源に占める利用割合※1(%): 0.12

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。

※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)