JAXAスーパーコンピュータシステム利用成果報告(2022年2月～2023年1月)

報告書番号: R22JDA201A01

利用分野: 航空技術

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• 責任者: 郭東潤, 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: 伊藤 靖, 航空技術部門 航空環境適合イノベーションハブ(ito.yasushi@jaxa.jp)
• メンバ: 伊藤 靖, 小池 俊輔, 小島 良実, 内山 貴啓, 山本 貴弘, 竹川 国之, 田中 健太郎

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

VGによるフラップ上の境界層剥離制御効果を予測するために必要となるRANS CFD解析技術を探るため, 昨年度までは計算規模を小さくすることが可能な二次元無限翼を計算対象として選んだ. 今年度はその結果として得られた, 翼舷方向だけでなく, 翼スパン方向の格子解像度も重要であるという知見を, 一般的な三次元形状を代表するものとしてJAXA高揚力装置研究用模型OTOMO2に適用した. 風洞試験条件, 想定実機飛行条件のどちらの条件においても, 知見の有用性が確認できた (図1).

図1: OTOMO2フラップ上にVGあり (右側) なし (左側) での表面流線, 表面摩擦係数分布とフラップを通る空間断面での総圧分布の違い

成果の公表

-口頭発表

1) 小池俊輔, 市川賀康, 小島良実, 伊藤靖, 村山光宏, 中北和之, 山本一臣, 山谷英樹, 岩本紘樹, 中島努, 山本貴弘, "高揚力形態二次元翼フラップ上面の詳細流速場計測," 第60回飛行機シンポジウム, 1A08, 新潟県新潟市, 2022年10月.

2) 市川賀康, 小池俊輔, 小島良実, 伊藤靖, 村山光宏, 中北和之, 山本一臣, 岩本紘樹, 中島努, 山本貴弘, 鳥井田浩也, "ボルテックスジェネレータによる高揚力形態二次元翼フラップ上面剥離抑制効果の風洞試験," 第60回飛行機シンポジウム, 2D07, 新潟県新潟市, 2022年10月.

3) 伊藤靖, 小池俊輔, 村山光宏, 山本一臣, 小島良実, 市川賀康, 中北和之, 山本貴弘, 鳥井田浩也, "ボルテックスジェネレータによる高揚力形態二次元翼フラップ上面剥離抑制効果のRANS解析による再現," 第60回飛行機シンポジウム, 2D08, 新潟県新潟市, 2022年10月.

4) 小島良実, 小池俊輔, 市川賀康, 伊藤靖, 村山光宏, 山本一臣, 中北和之, 山本貴弘, 鳥井田浩也, "ボルテックスジェネレータ付きフラップはく離流れのRANS解析における乱流モデル効果," 第60回飛行機シンポジウム, 2D09, 新潟県新潟市, 2022年10月.

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: 180 時間

JSS3利用量

総資源に占める利用割合※1(%): 1.91

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.

ISV利用量

※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(2022年2月～2023年1月)