大気突入実在気体熱空力評価
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: R20JDA201A32
利用分野: 航空技術
- 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: 小澤宇志(ozawa.takashi@jaxa.jp)
- メンバ: 小澤 宇志, 高柳 大樹, 佐茂 亮太, 築山 智宏
事業概要
本研究では, 極超音速での大気圏突入時における加熱および空力特性を数値シミュレーションによって高い精度で予測するため, 高温気体の物理モデルやシミュレーション手法について高度化を行う. 新たに提案するモデル・手法を用いたシミュレーションと実験によって得られたデータを比較することで予測精度を実証し, 高精度なシミュレーションツールの実現を目指す. また飛翔体の加熱時における熱応力分布を解析することで損傷予測の実現を目指す.
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
物理モデルや試験気流条件などの不確定性を評価するため,モデル・条件を変化させて多くのケースの解析を実施するためにスパコンを使用した.
今年度の成果
サンプルリターンカプセルのパラシュートを対象とし, 従来使われてきた超音速パラシュート用解析コードの低速用への書き換えを目的とした研究を行った. 本年度は(図1)のようにパラシュートのサイズや格子の作成方法を変更し, 解析環境の構築を行った.
また, サンプルリターンカプセルの熱防御材であるアブレータに対し, アーク加熱風洞試験中における熱応力解析(図2)を行った. 層間強度と比較することで層間剥離への影響量評価を行った.
図1: 形状変更によるパラシュート流体構造連成解析の実施
図2(ビデオ): アーク加熱風洞試験におけるアブレータの熱応力解析結果
成果の公表
なし
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: OpenMP
- プロセス並列数: 3
- 1ケースあたりの経過時間: 50000 秒
JSS2利用量
総資源に占める利用割合※1(%): 0.01
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 | 0.00 | 0.00 |
| SORA-PP | 15,002.56 | 0.12 |
| 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 | 297.23 | 0.27 |
| /data | 5,887.35 | 0.11 |
| /ltmp | 5,045.58 | 0.43 |
| 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.
JSS3利用量
総資源に占める利用割合※1(%): 0.01
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 | 45.31 | 0.00 |
| TOKI-RURI | 1,624.30 | 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 | 182.79 | 0.13 |
| /data | 3,493.63 | 0.06 |
| /ssd | 270.21 | 0.14 |
| 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(2020年4月～2021年3月)