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高速回転翼機システムの空力解析

JAXAスーパーコンピュータシステム利用成果報告(2023年2月~2024年1月)

報告書番号: R23JDA201C20

利用分野: 航空技術

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  • 責任者: 保江かな子, 航空技術部門航空機ライフサイクルイノベーションハブ
  • 問い合せ先: 菅原 瑛明(sugawara.hideaki@jaxa.jp)
  • メンバ: 梶原 史裕, 岸 祐希, 木村 桂大, 菅原 瑛明, 髙橋 諒, 田辺 安忠, 保江 かな子

事業概要

回転翼機はメインロータ周りの機構が複雑かつ非流線形部品が暴露しており, 空気抵抗が大きい. メインロータブレードが取り付けられているハブの空気抵抗は全機空気抵抗30%を占めると言われており, これらを低減することによって回転翼機を高速化できることが期待される. そのため, 本事業では, ハブ周りを含め, 回転翼機の空気抵抗低減を実現する空気抵抗低減デバイスの研究開発を実施している.

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

回転翼機の複雑な形状を再現する大規模解析が必要であり, スーパーコンピュータの計算リソースがないと解析が実施できないため.

今年度の成果

回転翼機の空気抵抗評価にFaSTARを用いた. JAXA 2m x 2m低速風洞で実施した回転翼機の風洞試験に基づいて, 予測精度検証と流れ場干渉による空気力の変化について調査した. 数値解析結果が風洞試験とおおよそ良い一致を示すことを確認し, 抵抗低減デバイスと胴体の干渉によって全機の空気力の変化が生じることを数値解析結果から突き止め, 今後の抵抗低減デバイス設計の重要な知見を得ることができた.

Annual Reoprt Figures for 2023

図1: ロータハブ周りの複雑な流れ場

 

成果の公表

-査読なし論文

肥後他, “CFD解析と風洞試験によるメインローターハブ低抵抗化の検討, ” 飛行機シンポジウム2023.

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: 非該当
  • プロセス並列数: 10 – 20
  • 1ケースあたりの経過時間: 504 時間

JSS3利用量

 

総資源に占める利用割合※1(%): 0.91

 

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。

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 9379316.15 0.42
TOKI-ST 4474456.48 4.83
TOKI-GP 0.00 0.00
TOKI-XM 0.00 0.00
TOKI-LM 74.68 0.01
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 290.66 0.24
/data及び/data2 129332.74 0.80
/ssd 586.95 0.06

 

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 7.19 0.03

※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) 42.01 0.02

※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(2023年2月~2024年1月)