振動燃焼研究
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: R23JCMP16
利用分野: 競争的資金
- 責任者: 清水太郎, 研究開発部門第三研究ユニット
- 問い合せ先: tsutsumi.seiji@jaxa.jp(tsutsumi.seiji@jaxa.jp)
- メンバ: 青野 淳也, 赤嶺 政仁, 伊藤 浩之, 尾亦 範泰, 堤 誠司
事業概要
本研究ではContinuously Variable Resonant CoContinuously Variable (CVRC)を対象にLES解析を実施し, 得られた結果をもとに振動燃焼の発生を予測可能な縮約モデルを開発し, 振動燃焼の予知を目指す.
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
LES解析やその結果の処理は大規模な計算リソースが必要なため.
今年度の成果
この研究では, 液体推進剤ロケットエンジン用モデル燃焼器であるContinuously Variable Resonance Combustor(CVRC)に関する圧縮性Large-Eddy Simulationを用いた数値解析を実施した. 酸化剤入口の温度を調整することで, 1次長手モードの振動燃焼を発生させることができた. 700Kと720Kでの解析では, 縦方向の燃焼不安定性の増幅が観察された. 燃焼不安定性は, 燃焼器内の定常波の周期, 酸化剤入口ポスト内を伝播する進行波の周期, そして乱れが燃焼器入口に到達し, 燃料/酸化剤のせん断層を通じて伝播して熱を放出・混合するまでの時間によって支配されることが判明した. 得られた結果をもとに, Matveev and Culick (Combust. Sci. Tech. 175(6) 2003) モデルをベースに, 振動燃焼の発生を予測する縮約モデルを試行した. オリジナルモデルから, 酸化剤入口ポスト内の進行波のモデル化, 及び拡散火炎の取り扱いの2点を拡張した. 引き続き, 縮約モデルの開発を続ける予定である.
成果の公表
なし
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 – 32
- 1ケースあたりの経過時間: 10 時間
JSS3利用量
総資源に占める利用割合※1(%): 0.03
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 | 770625.60 | 0.03 |
| TOKI-ST | 11703.04 | 0.01 |
| TOKI-GP | 0.00 | 0.00 |
| TOKI-XM | 0.00 | 0.00 |
| TOKI-LM | 177.80 | 0.01 |
| TOKI-TST | 0.00 | 0.00 |
| TOKI-TGP | 0.00 | 0.00 |
| TOKI-TLM | 0.00 | 0.00 |
| ファイルシステム名 | ストレージ割当量(GiB) | 資源の利用割合※2(%) |
|---|---|---|
| /home | 77.43 | 0.06 |
| /data及び/data2 | 13605.23 | 0.08 |
| /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 | 99.25 | 0.36 |
|---|
※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) | 229.43 | 0.10 |
※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)