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ロータブレードの最適化

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: R18JCMP11

利用分野: 競争的資金

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  • 責任者: 牧野好和, 航空技術部門航空システム研究ユニット
  • 問い合せ先: 田辺 安忠, (tan@chofu.jaxa.jp)
  • メンバ: 田辺 安忠, 杉浦 正彦, 菅原 瑛明, 竹川 国之

事業概要

高速回転翼機用に最適なブレード形状を探査するため

参照URL

将来型回転翼機システム技術 | 航空新分野創造プログラム(Sky Frontier) | JAXA航空技術部門」参照.

JSS2利用の理由

ローターブレードの最適化を行うに当たり, CFDを行うために使用した. ケース数が多いため, JSS2を使用した.

今年度の成果

最適化計算を行う前に, 翼素理論とCFDの差異を明確にするために, 両者の比較を行った. 結果として, 数ケースを除きCFDの方が高いL/DE, 低いFigure of meritが得られることが確認された. (図1) 全体的にはよい相関関係が確認できた.

次に, ローターブレードの最適化を行うに当たり, 初期サンプルの計算を実行した. 初期サンプルとしては101の形状を与え, 各々に対してホバリングと前進飛行状態の解析を行った. 計算結果の一例を, 以下に示す. (図2, 3)

Annual Reoprt Figures for 2018

図1: 最適ロータ形状に関する翼素理論とCFD解析結果の相関関係

 

Annual Reoprt Figures for 2018

図2: ホバリング条件でのロータ周りの翼端渦の様子

 

Annual Reoprt Figures for 2018

図3: 前進率0.7におけるロータ周りの翼端渦の様子

 

成果の公表

なし

JSS2利用状況

計算情報

  • プロセス並列手法: 非該当
  • スレッド並列手法: OpenMP
  • プロセス並列数: 1
  • 1ケースあたりの経過時間: 430 時間

利用量

 

総資源に占める利用割合※1(%): 0.46

 

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 1,324,397.81 0.16
SORA-PP 522,434.01 4.17
SORA-LM 0.00 0.00
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 4,572.44 4.73
/data 7,398.20 0.13
/ltmp 937.11 0.08

 

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 7.94 0.28

※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)