燃料ノズル設計解析
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: R24JBA30201
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
事業概要
燃料ノズルの設計に必要な熱流体解析を実施する.
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
形状の複雑な燃料ノズルの熱流体解析は解析負荷が大きいため, 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に関わる数値解析を実施した. 各飛行条件を想定した燃焼試験を実施し, 燃料流路近傍の金属部内に設置された熱電対により温度を計測し, 同環境を模擬した数値解析と比較した. 両者の結果の一致は良好であり, しかも数値解析結果の方が若干温度が高い側（安全を見込んだ側, 評価ツールとしては好ましい側）の結果を示した.
図1: 燃料ノズル温度計測位置
図2: 温度計測点における実験と解析の温度差異（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(%): 1.30
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 | 34088448.35 | 1.56 |
| TOKI-ST | 350998.79 | 0.36 |
| 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 | 228.45 | 0.15 |
| /data及び/data2 | 170521.67 | 0.82 |
| /ssd | 0.00 | 0.00 |
| 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) | 0.00 | 0.00 |
※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)