マルチロータの数値シミュレーション
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: R24JTET45
利用分野: 技術習得方式
- 責任者: 保江かな子, 航空技術部門航空利用拡大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: 菅原 瑛明, 斉藤 光祐, 竹内 諄育, 田辺 安忠
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では複数のロータから複雑な流れ場が形成され, この複雑な流れ場は機体の各構成部品に対して干渉し, 空力性能及び推力変動に影響を与える. 本事業では, マルチロータの空力干渉現象に着目し, ロータの高性能化および推力変動を軽減する手法の研究開発を実施している.
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
マルチロータの空力解析のためには複雑な流れ場や渦を捉える必要があり, スーパーコンピュータによる大規模解析が必要である.
今年度の成果
回転翼機CFD解析ツールrFlow3Dを用いて, マルチロータの空力解析を実施した. ロータを複数配置し, ロータの回転数,回転方向,ロータ配置をパラメータとして, それぞれのパラメータがマルチロータの空力性能及び推力変動に与える影響を調査した(図1）. 解析結果より, 回転数,回転方向,配置を適切に設定することによって, 空力干渉による性能低下を回避しつつ,推力変動を抑制できることが明らかになった.
図1: マルチロータ周りの複雑な翼端渦流れ場の様子
成果の公表
なし
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: 336 時間
JSS3利用量
総資源に占める利用割合※1(%): 0.21
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 | 0.00 | 0.00 |
| TOKI-ST | 1762439.85 | 1.81 |
| 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 | 184.64 | 0.12 |
| /data及び/data2 | 129708.88 | 0.62 |
| /ssd | 1891.60 | 0.10 |
| 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) | 36.59 | 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(2024年2月～2025年1月)