宇宙機のダイナミクスに関する研究
JAXAスーパーコンピュータシステム利用成果報告(2021年2月~2022年1月)
報告書番号: R21JCWU24
利用分野: 連携大学院
- 責任者: 澤井秀次郎, 宇宙科学研究所宇宙飛翔工学研究系
- 問い合せ先: 丸祐介(maru.yusuke@jaxa.jp)
- メンバ: 瀬田 晴明, 山川 真以子
事業概要
ロケットや宇宙探査機で現れる流体現象に関する解析を行った. 対象は大きく2つあり, 1つは, エアブリージングエンジンを搭載した再使用弾道飛行ロケットのエアインテークの設計研究を行った. もうひとつは, 月惑星離着陸機を想定し, スラスタの排気プルームと天体表面のレゴリスの干渉の評価のための, 排気プルームの物理量評価を行った.
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
比較的大規模なCFD解析(空力設計研究)およびケース数の多いパラメトリックスタディ(排気プルームとレゴリスの干渉評価研究)といった, スタンドアロンのPCでは非効率な数値計算を行うために利用している.
今年度の成果
“ISVサービスで提供されているAnsys Fluentを用いて, 模擬土壌にガスを吹き付ける実験における噴射プルームのCFD解析を実施した. 解析は軸回転モデルの定常解析で, 乱流モデルはSST K-ωを用いた. 自由流について計算した例をFig.1に示す. 得られた排気プルームの物理量を用いて, 実験結果を説明を行った.
エアブリージングエンジンを搭載した再使用弾道飛行ロケットのエアインテークの設計検討を行っている. エアインテーク単体の解析結果例をFig.2に示す. 非粘性では設計通りの流れが形成されているが, 粘性流れでは, 理想状態からの乖離が大きい.
成果の公表
-口頭発表
瀬田晴明, 丸祐介, 佐藤哲也, 松本和真, エアターボロケットエンジン(ATRIUM)を搭載する「新観測ロケット」用インテークの設計および評価, P03, 第65回宇宙科学技術連合講演会, 2021/11
Yusuke Maru, Haruaki Seta, Kazuma Matsumoto, Tetsuya Sato, A Streamline-traced Air Inlet for the Reusable Sounding Rocket with Airbreathing Engines, 2022-a-13, 33rd International Symposium on Space Technology and Science, 2022/3
Maiko Yamakawa, Yusuke Maru, Mitsuhisa Baba, Yu Daimon, Kazuhisa Fujita, Shujiro Sawai, Osamu Mori, Yuichi Tsuda, Scattering tendency of a surface object during thrusting in the vicinity of a celestial body, 2022-h-05, 33rd International Symposium on Space Technology and Science, 2022/3
JSS利用状況
計算情報
- プロセス並列手法: 非該当
- スレッド並列手法: 自動並列
- プロセス並列数: 1
- 1ケースあたりの経過時間: 5 時間
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 | CPU利用量(コア・時) | 資源の利用割合※2(%) |
---|---|---|
TOKI-SORA | 65973.33 | 0.00 |
TOKI-ST | 18981.05 | 0.02 |
TOKI-GP | 0.00 | 0.00 |
TOKI-XM | 0.00 | 0.00 |
TOKI-LM | 0.00 | 0.00 |
TOKI-TST | 0.00 | 0.00 |
TOKI-TGP | 0.00 | 0.00 |
TOKI-TLM | 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 | 700.00 | 0.70 |
/data及び/data2 | 11240.00 | 0.12 |
/ssd | 1100.00 | 0.28 |
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.
ISV利用量
利用量(時) | 資源の利用割合※2(%) | |
---|---|---|
ISVソフトウェア(合計) | 139.62 | 0.10 |
※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(2021年2月~2022年1月)