En-Coreプロジェクト用燃焼器の内部流れに関する研究
JAXAスーパーコンピュータシステム利用成果報告(2019年4月～2020年3月)
報告書番号: R19JA0714
利用分野: 航空技術
- 責任者: 山根敬, 航空技術部門コアエンジン技術実証(En-Core)プロジェクトチーム
- 問い合せ先: 牧田 光正(航空技術部門)(makida.mitsumasa@jaxa.jp)
- メンバ: 牧田 光正, 中村 直紀, 石山 毅
事業概要
航空エンジン用燃焼器では, 燃料ノズル及び燃焼器ライナ上の空気孔, 冷却孔空気孔からの流量配分が性能を左右するため, 燃焼器内の流れ場を把握し流量配分を予測することが重要となっている. 本研究では実機燃焼器の形状を出来るだけ忠実に再現した非燃焼流れ解析を行って燃焼器内の流れ場を再現し, 空気量配分などの空力性能を高精度で予測できる燃焼器解析手法を構築する事を目的とする.
参照URL
なし
JAXAスーパーコンピュータを使用する理由と利点
形状パラメータを少しずつ変えながらパラメトリックスタディーを行う必要が有るが, それぞれが大規模な計算のため, 効率的に計算するためには並列化性能の高い計算環境が必要.
今年度の成果
今年度は, 燃料ノズル内のパイロット・スワーラの旋回を変更した解析を複数ケース行い, 燃料ノズル周辺の流れ場に与える影響を調べた. 燃焼器全体の外観を図1に, 燃料ノズルとパイロット・スワーラ形状を図2に, 燃焼器・燃料ノズルの計算格子を図3に示す. また, 結果の例として, 図4にy = 0 断面におけるy方向運動量の流速分布を示す. このように既存の燃焼器の一部の形状をパラメトリックに変更して比較を行う場合, 当該の部品の計算格子のみを変更する事が可能な重合格子接続が有利となる.
図1: 燃焼器全体の外観
図2: 燃料ノズル, パイロット・スワーラの形状
図3: 燃焼器・燃料ノズルの計算格子
図4: y=0断面におけるy方向運動量
成果の公表
なし
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: 自動並列
- プロセス並列数: 64
- 1ケースあたりの経過時間: 250 時間
利用量
総資源に占める利用割合※1(%): 0.09
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 | 655,339.74 | 0.08 |
| SORA-PP | 26,183.96 | 0.17 |
| SORA-LM | 0.00 | 0.00 |
| 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 | 82.81 | 0.07 |
| /data | 7,402.33 | 0.13 |
| /ltmp | 1,450.89 | 0.12 |
| アーカイバシステム名 | 利用量(TiB) | 資源の利用割合※2(%) |
|---|---|---|
| J-SPACE | 1.85 | 0.05 |
※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(2019年4月～2020年3月)