ターボポンプに関する設計解析
JAXAスーパーコンピュータシステム利用成果報告(2020年4月～2021年3月)
報告書番号: R20JK2305
利用分野: 宇宙技術
- 責任者: 岡田匡史, 宇宙輸送技術部門H3プロジェクトチーム
- 問い合せ先: 角田 篤洋(tsunoda.atsuhiro@jaxa.jp)
- メンバ: 根岸 秀世, 鵜飼 諭史, 青塚 瑞穂, 角田 篤洋, 後藤 尚志
事業概要
H3ロケットは, 柔軟性, 高信頼性, 低価格の3つの要素を実現することを目指し, 2021年度に試験機の打ち上げを予定している日本の新しい基幹ロケットである. 国の重要な人工衛星や探査機などを宇宙へ輸送する手段を今後も日本が持ち続けるために, 現在運用しているH-IIAロケット, H-IIBロケットの後継機として開発中. H3ロケットは, 国の衛星だけでなく民間の商業衛星を毎年打ち上げていくことも視野に入れており, JAXAとプライムコントラクタである三菱重工業(株)を始めとする国内の関連企業が開発段階から総力を結集して, これまで培った運用経験等を活かして全体のシステムを刷新し, 低価格・柔軟性・高信頼性を兼ね備えたロケットの実現を目指している. 本事業ではH3ロケットの中でも, 1段エンジンLE-9の特にターボポンプに特化し, 各種技術課題に対して数値シミュレーションを用いた設計評価を行う.
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
ターボポンプ単体試験及びエンジン燃焼試験結果のフィードバックとして, 詳細設計を再検討することとなり, 短期間で複数ケースの大規数値模解析を実施すると共に, その結果をクイックに反映する必要があったため.
今年度の成果
タービン翼の複数設計案に対して大規模かつ高忠実なCFD計算を実施し, フラッターに対する余裕を示す指標である空力減衰比を評価した. LE-9ターボポンプ設計へのクイックな結果反映により, H3プロジェクト全体のスケジュール確保に貢献した.
成果の公表
なし
JSS利用状況
計算情報
- プロセス並列手法: XPFortran
- スレッド並列手法: OpenMP
- プロセス並列数: 20 – 960
- 1ケースあたりの経過時間: 500 時間
JSS2利用量
総資源に占める利用割合※1(%): 8.60
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 | 52,316,548.39 | 9.90 |
| SORA-PP | 32,429.68 | 0.25 |
| SORA-LM | 0.00 | 0.00 |
| SORA-TPP | 60.15 | 0.01 |
| 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 | 3,598.80 | 3.30 |
| /data | 14,974.81 | 0.29 |
| /ltmp | 5,886.50 | 0.50 |
| アーカイバシステム名 | 利用量(TiB) | 資源の利用割合※2(%) | J-SPACE | 8.64 | 0.29 |
|---|
※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.
JSS3利用量
総資源に占める利用割合※1(%): 5.48
内訳
JSS3のシステム構成や主要な仕様は、JSS3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(%) |
|---|---|---|
| TOKI-SORA | 29,614,573.04 | 6.37 |
| TOKI-RURI | 2,434.76 | 0.01 |
| TOKI-TRURI | 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 | 6,085.29 | 4.17 |
| /data | 116,807.32 | 1.96 |
| /ssd | 31,058.21 | 16.22 |
| アーカイバシステム名 | 利用量(TiB) | 資源の利用割合※2(%) | J-SPACE | 8.64 | 0.29 |
|---|
※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(2020年4月～2021年3月)