実機形状燃料ノズルの性能向上に関する研究
JAXAスーパーコンピュータシステム利用成果報告(2024年2月～2025年1月)
報告書番号: R24JBA30200
利用分野: 航空技術
- 責任者: 山根敬, 航空技術部門コアエンジン技術実証（Ｅｎ－Ｃｏｒｅ）プロジェクトチーム
- 問い合せ先: 国立研究開発法人 宇宙航空研究開発機構 コアエンジン技術実証プロジェクトチーム 松浦一哲(matsuura.kazuaki@jaxa.jp)
- メンバ: 松浦 一哲, 飯野 淳, 齋藤 欣也, 坂田 訓彦, 吉田 彩, 加藤 昂大, 牧田 光正, 中村 直紀
事業概要
実用形状に即した燃料ノズルの気流流れ・燃料微粒化・混合・燃焼計算・熱解析を実施し, その性能向上に資する.
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
実用形状に即した燃料ノズルの気流流れ・燃料微粒化・混合・燃焼計算・熱解析を精度よく解析するためには, 大規模なデータベースを使用するフレームレット燃焼解析が必要であり, スパコンの利用は不可避である.
今年度の成果
同軸ステージ型希薄燃焼用燃料ノズルを対象として, 燃料流路コーキング防止のための熱防御設計改良・数値解析評価を実施した. 設計改良の結果, 各飛行条件において, 残滞留時間が短い燃料流路出口付近を除いた燃料流路壁面温度が目標値として定めた設定上限温度値を下回ることを確認できた.
図1: サーマルマネージメント機能を考慮した同軸ステージ型希薄燃焼用燃料噴射弁
図2: 各飛行条件における燃料流路壁面温度（規格化表示）
成果の公表
-査読なし論文
MATSUURA, K. and YAMAMOTO, T. : Development of anti-coking thermal management technologies for a coaxially-staged lean-burn fuel injector for high-pressure-ratio aero-engines. ~ First report: Evaluation of thermal protection performance and validation of numerical analysis by experiments in realistic environments. ~, JAXA-RM-24-008E (2025).
-Web
https://jaxa.repo.nii.ac.jp/records/2001693
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: 1024
- 1ケースあたりの経過時間: 144 時間
JSS3利用量
総資源に占める利用割合※1(%): 3.79
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 | 103172044.09 | 4.72 |
| TOKI-ST | 30797.43 | 0.03 |
| 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 |
| ファイルシステム名 | ストレージ割当量(GiB) | 資源の利用割合※2(%) |
|---|---|---|
| /home | 350.95 | 0.24 |
| /data及び/data2 | 178176.67 | 0.85 |
| /ssd | 30720.00 | 1.65 |
| アーカイバシステム名 | 利用量(TiB) | 資源の利用割合※2(%) | J-SPACE | 0.09 | 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) | 825.91 | 0.56 |
※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(2024年2月～2025年1月)