ビーム推進機の飛行性能改善に向けた電離構造及び衝撃波伝搬の数値的研究
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: R23JACA17
利用分野: JSS大学共同利用
- 責任者: 高橋聖幸, 東北大学
- 問い合せ先: 高橋聖幸, 東北大学(masayuki.takahashi.c8@tohoku.ac.jp)
- メンバ: 伊藤 光毅, 鈴木 宏征, 鈴木 颯一郎, 高橋 聖幸
事業概要
本研究はマイクロ波ロケット内部において, 高強度マイクロ波によって誘起される電離波面進展現象のメカニズムを解明する事を目的としている.
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
高強度マイクロ波によって誘起される放電現象を数値的に調査するにあたり, 電磁波とプラズマ流体モデルをカップリングしたマルチスケールな3次元計算を行うためにJAXAスーパーコンピューターを用いる必要がある.
今年度の成果
ミリ波の伝搬とプラズマ流体モデルをカップリングした3次元計算コードを開発した. 電離波面では高密度のプラズマが生成されているため, 入射ミリ波の一部が反射される. 反射ミリ波を実験で測定すれば電離波面に関する情報が得られると2次元計算では予測されていたが, 放電構造の3次元性の影響は調査されていなかったため, 作成した計算コードを用いて3次元的な反射電磁波の調査を行った. その結果, Fish bone構造が形成される場合はフィラメント伸長方向に反射される電磁波の強度が強い事が明らかになった. 一方で, 電離波面進展による電磁波の変調はE-k,H-k平面のいずれでも見られており, 我々が提案している電磁波干渉を用いたプラズマ構造診断はアンテナの位置によらず可能である事が示唆された.
成果の公表
-口頭発表
鈴木 颯一郎, 高橋 聖幸, 山田 峻大ミリ波放電プラズマの電離波面による反射電磁波の三次元数値解析, 第67回宇宙科学技術連合講演会 , 4O04, 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: 8 – 960
- 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(%): 0.09
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 | 36754.43 | 0.00 |
| TOKI-ST | 707457.87 | 0.76 |
| TOKI-GP | 0.00 | 0.00 |
| TOKI-XM | 3.13 | 0.00 |
| TOKI-LM | 13.05 | 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 | 510.00 | 0.42 |
| /data及び/data2 | 11040.00 | 0.07 |
| /ssd | 0.00 | 0.00 |
| 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(2023年2月～2024年1月)