本文へ移動

サイトナビゲーションへ移動

検索ボックスへ移動

サイドバーへ移動

ここは、本文エリアの先頭です。

マルチロータの空力性能および空力騒音解析

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

報告書番号: R23JCMP27

利用分野: 競争的資金

PDFはここからダウンロード

  • 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: 岩城 真広, 西野 隆翔, 菅原 瑛明, 髙橋 諒

事業概要

ドローンや電動垂直離着陸機(Electric Vertical Take-Off and Landing aircraft, eVTOL aircraft)のようなマルチロータ機のロータブレード設計に着目し, 空力性能と空力騒音を両立するブレード設計について研究開発を進めている. 本事業では, eVTOL機として, マルチコプタ型とリフトアンドクルーズ型機を想定し, ブレード設計パラメータが空力性能と空力騒音に与える影響を調査している.

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

マルチロータの解析は大規模のため, スーパーコンピュータを用いた大規模解析が必要である.

今年度の成果

回転翼CFDツールrFlow3Dと回転翼機騒音解析ツールrNoiseを用いて, マルチコプタ型の機体を想定し, 空力性能と空力騒音を評価した. マルチコプタのロータは4ロータとし, 各ロータシステムは二重反転ロータとしている. ホバリング条件と前進飛行条件で数値解析を実施した. 数値解析結果より, 二重反転ロータ特有の上下ロータの交差時に発生する急激な圧力変動によって, シングルロータシステムよりも騒音が大きくなることがわかった. さらに, 前方ロータの翼端渦流れが後方ロータに対して複雑に干渉し, 空力性能と空力騒音に影響を与えていることが明らかになった.

Annual Reoprt Figures for 2023

図1: マルチロータ周りの流れ場の様子

 

成果の公表

-査読付き論文

古川他, “空力性能と空力騒音を考慮した空飛ぶクルマのロータについて, ” 日本航空宇宙学会論文集

-査読なし論文

古川他, “空力性能と空力騒音を考慮した空飛ぶクルマのロータの設計について(その2), ” 第55回流体力学講演会/第41回航空宇宙数値シミュレーション技術シンポジウム.

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: 504 時間

JSS3利用量

 

総資源に占める利用割合※1(%): 0.13

 

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 1037924.75 1.12
TOKI-GP 0.00 0.00
TOKI-XM 0.00 0.00
TOKI-LM 81.00 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 1162.93 0.97
/data及び/data2 175071.47 1.08
/ssd 5220.80 0.49

 

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 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

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) 39.34 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)