次世代吸音ライナ技術の研究開発(音響性能向上)
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: R24JDA101C75
利用分野: 航空技術
- 責任者: 長井健一郎, 航空技術部門航空環境適合イノベーションハブ
- 問い合せ先: 榎本俊治(enomoto.shunji@jaxa.jp)
- メンバ: 榎本 俊治
事業概要
超高バイパス比航空用ジェットエンジンでは, 吸音ライナの面積は従来のエンジンに比べて小さい. 本事業では, 面積が狭い吸音ライナでも高い騒音低減性能をもたらす吸音デバイス技術を開発する.
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
吸音ライナ形状と入射音周波数を変化させて多数のLES計算を行うため, JAXAスパコン の計算性能とストレージ容量が必要だった.
今年度の成果
本研究では航空用ジェットエンジンの騒音を低減するために用いられる音響ライナに音を入射させたときに起きる現象の数値シミュレーションを行っている. 今年度は, 音響ライナの伝達マトリクスを数値計算で計測する方法を用いて音響ライナの音響インピーダンスを評価を行った. 図1は入射音110dBの場合に音響ライナの孔内で粒子速度が大きくなっている様子を示している. 図2は入射音150dBの場合で, 音響ライナの孔を通過した粒子速度が音圧に戻らずに速度を持った流体として放出されている様子が分かる. 図3はこの方法を用いて得られた音響インピーダンスである. 入射音圧が高くなるとレジスタンスが大きくなること, リアクタンスが低周波側に移動することなど, 実験で得られる傾向を再現できることが分かった.
図1: 音響ライナの孔周辺の粒子速度(入射音圧110dB)
図2: 音響ライナの孔周辺の粒子速度(入射音圧150dB)
図3: 数値計算による伝達マトリクス法で得られた音響インピーダンス
成果の公表
-査読なし論文
榎本俊治, 長井健一郎, 村田耀, 生沼秀司, 大木純一, 久保凱, 石井達哉. グレージング流れのあるフローダクト内の音響ライナの管路音響解析. 日本機械学会 環境工学総合シンポジウム講演論文集 2024.34 (p. 105). https://doi.org/10.1299/jsmeenv.2024.34.105
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: OpenMP
- プロセス並列数: 20
- 1ケースあたりの経過時間: 3 時間
JSS3利用量
総資源に占める利用割合※1(%): 0.02
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 | 229409.80 | 0.01 |
| TOKI-ST | 47876.17 | 0.05 |
| 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 | 496.43 | 0.33 |
| /data及び/data2 | 12427.14 | 0.06 |
| /ssd | 31078.57 | 1.67 |
| アーカイバシステム名 | 利用量(TiB) | 資源の利用割合※2(%) | J-SPACE | 17.47 | 0.06 |
|---|
※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) | 162.34 | 0.11 |
※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)