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エコウィング技術の研究開発(空力システム設計技術)

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: R21JA0601

利用分野: 航空技術

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  • 責任者: 石井達哉, 航空技術部門航空環境適合イノベーションハブ
  • 問い合せ先: 郭 東潤, 航空環境適合イノベーションハブ(kwak.dongyoun@jaxa.jp)
  • メンバ: 村山 光宏, 郭 東潤, 徳川 直子, 黒田 文武, 上田 良稲, 大平 啓介, 平井 亨, 田中 健太郎, 笹森 萌奈美, 石田 貴大

事業概要

国際競争力強化によるシェア拡大を実現するため, 優位な環境性能を実現するための空力・騒音および構造技術を開発し, 実用化に向けて技術検証を進めるとともに, 要素・システム技術開発を進める.

参照URL

https://www.aero.jaxa.jp/research/ecat/igreen/ 参照.

JAXAスーパーコンピュータを使用する理由と利点

航空機の空力性能及び騒音特性を向上させるため, 主翼及び航空機形状における設計作業にCFDを利用している. 空力設計では, 複雑な形状における詳細な流れ場を理解しつつその改善形状を追求するため, 迅速で正確な空力特性を把握することと同時に膨大な計算リソースが必要である. 事業遂行においてスパコンは必要不可欠である.

今年度の成果

摩擦抵抗を低減する空力技術に層流化技術がある. 亜音速旅客機に採用される後退角を有する翼において層流から乱流に遷移する原因の一つに付着線汚染が挙げられる.

本研究では付着線汚染を防止する主翼デバイスの設計を行っている. 既存の複数の付着線汚染防止デバイス概念をTRA2022形状に適用し, 流れ場を調査するとともに遷移抑制の有効性を把握した. さらに, 有望な概念としてStreamwise grooveを選定し, DNS解析を用いて形状パラメータの影響を把握した. これにより, 付着線遷移汚染を防止機能が期待でき, かつ付加抵抗の発生を抑制する付着線汚染防止デバイス設計の指針を取得した.

Annual Reoprt Figures for 2021

図1: TRA2022主翼の付着線汚染による境界層遷移を防止する空力デバイスstreamwise groove周りの流れ

 

成果の公表

-口頭発表

-Keisuke Ohira, Naoko Tokugawa : On the Characteristics of Anti-Contamination Devices on Attachment-Line of Subsonic Transport Aircraft, 2021 Asia-Pacific International Symposium on Aerospace Technology, Jeju, Korea, 15-17 Nov, 2021

-Takahiro Ishida, Keisuke Ohira, Rio Hosoi, Naoko Tokugawa, Takahiro Tsukahara : Numerical and experimental study on three-dimensional boundary layer transition induced by the isolated cylindrical roughness elements, 2021 Asia-Pacific International Symposium on Aerospace Technology, Jeju, Korea, 15-17 Nov, 2021

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: 64 – 28000
  • 1ケースあたりの経過時間: 300 時間

JSS3利用量

 

総資源に占める利用割合※1(%): 2.73

 

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。

計算資源
計算システム名 CPU利用量(コア・時) 資源の利用割合※2(%)
TOKI-SORA 62828832.49 3.06
TOKI-ST 191706.30 0.24
TOKI-GP 0.00 0.00
TOKI-XM 0.00 0.00
TOKI-LM 60948.17 4.54
TOKI-TST 0.00 0.00
TOKI-TGP 0.00 0.00
TOKI-TLM 0.00 0.00

 

ファイルシステム資源
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 407.51 0.41
/data及び/data2 85332.19 0.91
/ssd 3507.08 0.91

 

アーカイバ資源
アーカイバシステム名 利用量(TiB) 資源の利用割合※2(%)
J-SPACE 76.05 0.51

※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

ISVソフトウェア資源
利用量(時) 資源の利用割合※2(%)
ISVソフトウェア(合計) 6921.88 4.85

※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)