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: R20JDA201A01

利用分野: 航空技術

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• 責任者: 浜本滋, 航空技術部門空力技術研究ユニット
• 問い合せ先: 伊藤 靖, 航空技術部門 航空システム研究ユニット(ito.yasushi@jaxa.jp)
• メンバ: 伊藤 靖, 鳥井田 浩也, 平井 亨

事業概要

航空機へのvortex generator (VG) 設置は主に飛行試験段階で性能改善が必要になった際の問題解決策として用いられ, 飛行試験の中で試行錯誤的に配置が決定されることも多い. 本事業の目標は, 飛行試験段階で発生する問題の迅速な解決策に留まっている現状のVG配置設計技術を, 概念設計段階からVGを積極利用した空力設計に取り込めるVG配置設計技術に向上させることである.

参照URL

http://www.aero.jaxa.jp/eng/research/basic/application/ 参照.

JAXAスーパーコンピュータを使用する理由と利点

JSSを利用した数値解析により, 風洞試験のみでは困難な, VGによる詳細な物理現象の把握と, その知識を基にした空力改善デバイスのよりよい設計が可能となる.

今年度の成果

30P30N翼型のフラップ上で境界層剥離をより促進させるため, フラップ舵角を35度とした30P35N翼型を持つ無限翼に対し, VG有無でのTASコードによるRANS CFD解析を実施した. 非構造格子生成ソフトウェアMEGG3Dで2次元ハイブリッド格子を作成し, スパン方向にその2次元格子を積層することで規則的な格子を作った. VGのフラップ上への追加はMEGG3Dの局所格子自動再生成を利用することで, VGによる剥離抑制効果を比較的粗い格子でも捉えられることを確認した (図1). 3次元実機複雑形状に拡張可能な方法を今後検討する.

図1: 30P35Nのフラップ上にVGを配置した場合の渦度等値面

成果の公表

-査読付き論文

1) Ichikawa, Y., Koike, S., Ito, Y., Murayama, M., Nakakita, K., Yamamoto, K., and Kusunose, K., "Size Effects of Vane-Type Rectangular Vortex Generators Installed on High-Lift Swept-Back Wing Flap on Lift Force and Flow Fields," Experiments in Fluids, accepted.

JSS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: 324
• 1ケースあたりの経過時間: 72 時間

JSS2利用量

総資源に占める利用割合※1(%): 1.19

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.

JSS3利用量

総資源に占める利用割合※1(%): 3.09

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。

※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)