本文へ移動

サイトナビゲーションへ移動

検索ボックスへ移動

サイドバーへ移動

ここは、本文エリアの先頭です。

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(2022年2月~2023年1月)

報告書番号: R22JDA201A32

利用分野: 航空技術

PDFはここからダウンロード

  • 責任者: 藤井謙司, 航空技術部門基盤技術研究ユニット
  • 問い合せ先: 小澤宇志(ozawa.takashi@jaxa.jp)
  • メンバ: 小澤 宇志, 鈴木 俊之, 高柳 大樹

事業概要

本研究では, 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. 今年度は特にサンプルリターンカプセルの姿勢安定性について検証する.

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, 形状, 試験気流条件, 等の不確定性・依存性を評価するため, モデル, 形状, 条件等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

本研究は, はやぶさ型カプセルの遷音速姿勢不安定性の解明を目的として, CFD解析を行った(図1). はやぶさ型カプセルは遷音速不安定性が知られているが, サイズ依存性, 重心位置依存性が明らかではない. そこで, 本研究ではJONATHAN-ALEコードを用いてピッチモーション解析を3サイズ(直径D=100, 400, 600mm)の形状にて行った. 遷音速領域(M=1.1)に関して, CFD解析ではサイズが大きくなるほど, 重心位置が後方になるほど振幅範囲が大きくなる傾向が得られた. (図2) 従来の空力DBを用いたモーション解析結果と比較したところ, 迎角履歴に大きな差は見られなかった. (図3) 今後は, CFD解析の時間履歴データおよびサイズ範囲を拡張するとともに, 流れ場の依存性を評価し, 従来の空力DBの検証・更新を進める予定である.

Annual Reoprt Figures for 2022

図1: JONATHAN-ALEによるピッチ振動解析

 

Annual Reoprt Figures for 2022

図2: 迎角履歴の比較:D=100, 400, 600 mm

 

Annual Reoprt Figures for 2022

図3: 従来の空力DBによるモーション解析結果との迎角履歴の比較 (D=600)

 

成果の公表

-口頭発表

第66回宇宙科学連合講演会

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: 366 – 2928
  • 1ケースあたりの経過時間: 24 時間

JSS3利用量

 

総資源に占める利用割合※1(%): 2.45

 

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 66904666.52 2.92
TOKI-ST 0.48 0.00
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 191.67 0.17
/data及び/data2 3663.33 0.03
/ssd 283.33 0.04

 

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 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

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) 0.00 0.00

※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)