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低重力環境下における液体挙動に関する研究

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: R23JDG10103

利用分野: 研究開発

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  • 責任者: 小原新吾, 研究開発部門第二研究ユニット
  • 問い合せ先: 桜井誠人(sakurai.masato@jaxa.jp)
  • メンバ: 黒瀬 築, 草野 素晴, 村上 岳, 桜井 誠人, 上野 一郎

事業概要

ISS軌道上において, CBEFを用いた低重力環境下での液体挙動に関する一連の実験(LBPGE)が2022年12月に実施された. 本研究では, 低重力環境下における密閉容器内スロッシング現象の特性解明を目的とする.

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

スロッシング現象を議論する上で, 低重力や高周波数に起因する複雑な界面挙動を再現・評価する必要がある. これらを地球上で研究するには大規模な計算リソースが必須であり, JSSの利用により膨大な計算を高速で行うことが可能となる.

今年度の成果

軌道実験で確認された液体挙動再現を目的として, LBPGE試験と同じ条件の数値モデルを構築した. その結果を以下に示す. 各重力条件(G, G/6)での1次の共振周波数において, 共振が発生しなかった. これらの結果から, 容器内の初期液高が共振の有無に影響することが示された(図1).

Annual Reoprt Figures for 2023

図1: 1次の共振周波数における界面挙動の様子((a)g = G, (b)g = G/6)

 

成果の公表

-ポスター

「CBEF を用いた低重力環境下液体挙動に関する ISS 軌道実験 -重力加速度が密閉容器内スロッシング現象に与える影響-」, 第35回日本マイクログラビティ応用学会 毛利ポスターセッション

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: 144 – 324
  • 1ケースあたりの経過時間: 72 時間

JSS3利用量

 

総資源に占める利用割合※1(%): 0.63

 

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 0.00 0.00
TOKI-ST 5024940.63 5.43
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 245.00 0.20
/data及び/data2 194260.00 1.20
/ssd 7530.00 0.71

 

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 2.73 0.01

※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(2023年2月~2024年1月)