CFDワークショップに関する流体解析
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: R24JDA201G27
利用分野: 航空技術
- 責任者: 中北和之, 航空技術部門
- 問い合せ先: サンシカアンドレア(sansica.andrea@jaxa.jp)
- メンバ: ラッシャー デービッド, 林 謙司, 松﨑 智明, 小島 良実, サンシカ アンドレア
事業概要
JAXAのFaSTAR-DDESツールを用い, 風洞壁の影響を考慮したCRM-HLの機体形状の失速予測の検証を行った. 比較する実験データとして, AIAA High-Lift Prediction Workshop 4で検証用に公開された英QinetiQ風洞での実機模擬形状（ナセル付きCRM-HL）風試データを用い, 風洞壁などの影響まで考慮した高精度な検証のために模型に加え風洞テストセクションまで含めた解析を実施（図１）.
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
CFDワークショップのために, ３次元複雑形状の多数の計算を実行して, 大きな計算能力が必要ですから, JAXAスーパーコンピュータを使用する必要があります.
今年度の成果
風洞壁の影響を考慮することで, 低迎角およびCLmax近傍のCL特性を実験値比較で±5%以内の予測に成功(図2) :
- 風洞壁の影響を考慮しない場合, 実験とCFDの差異が最大10％(図2赤)
- 風洞壁の影響を考慮することで, 実験とCFDの差異が最大５％と改善(図2青)
FaSTAR-DDESによる解析の結果, 風洞壁により馬蹄渦が誘起されること(半裁模型の実験で生じる渦として知られている), 実験との比較にはこの渦の影響を捉えることが不可欠であることを明らかにした(図3).
図1: 風洞形状を考慮したナセル付きCRM-HL計算形状
図2: CL（揚力）- α（迎え角）の分布
図3: CRM-HL計算における三次元渦構造の分布
成果の公表
-査読付き論文
M. Zauner, A. Sansica, T. Matsuzaki, D. J. Lusher, A. Hashimoto, Free-Air Simulation Sensitivities on NASA's High-Lift Common Research Model, AIAA Journal (2024). doi:10.2514/1.J064511
-査読なし論文
[1] Sansica A., Hashimoto A., Ishida T., Hayashi K., Matsuzaki T., A Look Back to Past APC Editions: Successes, Unresolved Challenges and Future Directions, APC-9 Special Follow-up Session, 56th Fluid Mechanics Symposium/42nd ANSS, Kagoshima (2024)
[2] Zauner M., Sansica A., Hashimoto A., Adaptive Mesh Refinement of NASA's High-Lift Configuration of the Common Research Model, APC-9 Special Follow-up Session, 56th Fluid Mechanics Symposium/42nd ANSS, Kagoshima (2024)
[3] Sansica A., Lusher D., Hayashi K., Matsuzaki T., JAXA's contribution to the 5th AIAA CFD High Lift Prediction Workshop, 5th AIAA CFD High Lift Prediction Workshop (HLPW-5), AIAA Aviation Forum, Las Vegas (2024)
-口頭発表
[1] Sansica A., Hashimoto A., Ishida T., Hayashi K., Matsuzaki T., A Look Back to Past APC Editions: Successes, Unresolved Challenges and Future Directions, APC-9 Special Follow-up Session, 56th Fluid Mechanics Symposium/42nd ANSS, Kagoshima (2024)
[2] Zauner M., Sansica A., Hashimoto A., Adaptive Mesh Refinement of NASA's High-Lift Configuration of the Common Research Model, APC-9 Special Follow-up Session, 56th Fluid Mechanics Symposium/42nd ANSS, Kagoshima (2024)
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: 480 - 2304
- 1ケースあたりの経過時間: 200 時間
JSS3利用量
総資源に占める利用割合※1(%): 0.98
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 | 24257158.01 | 1.11 |
| TOKI-ST | 556802.68 | 0.57 |
| TOKI-GP | 0.00 | 0.00 |
| TOKI-XM | 0.00 | 0.00 |
| TOKI-LM | 16809.94 | 1.21 |
| TOKI-TST | 9.03 | 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 | 1445.92 | 0.98 |
| /data及び/data2 | 149664.48 | 0.72 |
| /ssd | 34743.97 | 1.86 |
| アーカイバシステム名 | 利用量(TiB) | 資源の利用割合※2(%) | J-SPACE | 21.27 | 0.07 |
|---|
※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) | 1645.84 | 1.12 |
※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)