ロータの空力性能および騒音解析
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: R22JTET42
利用分野: 技術習得方式
- 責任者: 有薗仁, 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: 砂田 茂(shigeru.sunada@mae.nagoya-u.ac.jp)
- メンバ: 古川 愛梨, 飯田 怜央, 杉浦 正彦, 菅原 瑛明
事業概要
2重反転ロータを有する空飛ぶクルマの高効率化・静音化を目指して, ロータ直径, ホバリング時のブレードの平均揚力係数, 2重反転ロータ間の距離を固定し, ロータブレードのアスペクト比をパラメータとして効率, 音圧の検討を行った. ブレードの圧力解析, 騒音解析には, それぞれ貴機構のrFlow3D, rNoiseを使用した.
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
多くの数値シミュレーションケースを実施するために多くの計算資源と計算能力が必要.
今年度の成果
本解析では, アスペクト比が大きくなると, コード長が減り, 回転数, 翼端マッハ数が増え, レイノルズ数は減少する.
アスペクト比が大きい程, 誘導抵抗が小さくなるが, レイノルズ数が減少するので形状抵抗が増加する. よって, 効率を最大化するアスペクト比が存在する. 一方, 翼端マッハ数が小さい程, 騒音が小さくなる. よって, アスペクト比が小さい時, 騒音が減少する. 以上の, 効率, 騒音に対するアスペクト比の影響から, 効率最大化と騒音最小化のため最適なアスペクト比が存在する.
図1: ブレード表面格子の様子
図2: ホバリング条件における翼端渦流れ場の様子
成果の公表
-口頭発表
古川愛梨, 菅原瑛明, 田辺安忠, 山口皓平, 砂田茂, 性能と騒音を評価指標とした空飛ぶクルマのロータブレード設計, 第60回飛行機シンポジウム
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: OpenMP
- プロセス並列数: 1
- 1ケースあたりの経過時間: 100 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 | 1960.19 | 0.00 |
| TOKI-ST | 74175.43 | 0.07 |
| 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 | 75.20 | 0.07 |
| /data及び/data2 | 18011.04 | 0.14 |
| /ssd | 380.30 | 0.05 |
| 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) | 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)