低速バフェットに関する研究
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: R18JTET26
利用分野: 技術習得方式
- 責任者: 青山剛史, 航空技術部門数値解析技術研究ユニット
- 問い合せ先: 金森 正史(kanamori.masashi@jaxa.jp)
- メンバ: 金森 正史, 吉川 貴広
事業概要
低速バフェットとは, 低速かつ高迎角での飛行時に起こるバフェット現象である. 航空機が安全に飛行するため, 低速バフェットの解析は重要であるが, この現象の研究例は少ない. 低速バフェットは主翼後流が胴体や尾翼にあたり起こると考えられている現象であるため, 本事業では主翼後流が水平尾翼に与える影響を解析する. 低速かつ高迎角時に起こるバフェット現象, 低速バフェットの現象把握に向けて, 実際の航空機形状に近いモデルを用いてCFD解析を行う.
参照URL
なし
JSS2利用の理由
本事業では航空機全機モデルの解析を行う. また, 現象把握のためには高解像度の格子が必要であり, 多くの計算資源が必要である. そのような大規模な計算では通常多くの時間を有するが, スパコンを用いることで短時間で多くの結果を得ることができる. よってスパコンの利用は必要不可欠である.
今年度の成果
本事業ではNASA Common Research Model(CRM)を対象に解析を行う. また, 解析には支持装置ありの形態を用いた. そのモデルを(図1)に示す.
各迎角における全機の揚力係数において, 実験値[Uchiyama et al., AIAA 10.2514/6.2019-2190, 2019]と比較すると, SSTモデルを用いたIDDES解析ではよい一致が見られた(図2). そのSSTモデルの解析結果における圧力係数のRMS値に注目する. 迎角α=11.5[deg]から12.0[deg]にかけて主翼上面で大きく異なる挙動を示した. その変化と同時に, 主に翼端において水平尾翼上面でも差異が大きくなった(図3, 図4).
図1: 解析対象モデル
図2: 各迎角における全機の揚力係数
図3: 主翼上面における圧力係数のRMS分布
図4: 水平尾翼上面における圧力係数のRMS分布
成果の公表
-口頭発表
吉川, 金森, 稲田, 「低速バフェット時における主翼後流が水平尾翼に与える影響の数値解析」, 第56回飛行機シンポジウム, 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: 非該当
- プロセス並列数: 480
- 1ケースあたりの経過時間: 170 時間
利用量
総資源に占める利用割合※1(%): 0.38
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。
| 計算システム名 | コア時間(コア・h) | 資源の利用割合※2(%) |
|---|---|---|
| SORA-MA | 3,381,372.13 | 0.41 |
| SORA-PP | 6,705.34 | 0.05 |
| SORA-LM | 3,099.24 | 1.44 |
| SORA-TPP | 0.00 | 0.00 |
| 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 | 476.84 | 0.49 |
| /data | 9,765.63 | 0.17 |
| /ltmp | 1,953.13 | 0.17 |
| アーカイバシステム名 | 利用量(TiB) | 資源の利用割合※2(%) |
|---|---|---|
| J-SPACE | 0.00 | 0.00 |
※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)