En-Coreプロジェクト用燃焼器の内部流れに関する研究
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: R24JA0714
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: 牧田 光正(宇宙航空研究開発機構 航空技術部門)(makida.mitsumasa@jaxa.jp)
- メンバ: 石山 毅, 牧田 光正, 中村 直紀
事業概要
航空エンジン用燃焼器では, 燃料ノズル及び燃焼器ライナ上の空気孔, 冷却孔空気孔からの流量配分が性能を左右するため, 燃焼器内の流れ場を把握し流量配分を予測することが重要となっている. 本研究では実機燃焼器の形状を出来るだけ忠実に再現した非燃焼流れ解析を行って燃焼器内の流れ場を再現し, 空気量配分などの空力性能を高精度で予測できる燃焼器解析手法を構築する事を目的とする.
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
形状パラメータを少しずつ変えながらパラメトリックスタディーを行う必要が有るが, それぞれが大規模な計算のため, 効率的に計算するためには並列化性能の高い計算環境が必要.
今年度の成果
今年度は, マルチセクタ燃焼器(3セクタ分)と環状燃焼器の非燃焼流れ解析を行い, 比較を行った. それぞれの燃焼器全体の外観, 及び断面図を図1に示す. 燃焼試験ではまずマルチセクタ燃焼器で試験・改良を行った後に, 環状燃焼器での試験に移行するが, 形態の違いによる違いを数値解析の段階で予測すると共に, 試験結果の違いの原因の調査も行う. マルチセクタ燃焼器では3セクタ分の両側に壁境界を設け, 環状燃焼器では1セクタ分の両側に周期境界を設けて計算を行う. 結果の例として, 図2に横断面での速度場の流れ方向での違いを示すが, 下流に行くに従い, 壁境界の有無による違いが大きくなっている.
図1: 燃焼器全体・断面の外観
図2: 横断面における速度場の比較
成果の公表
なし
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: 自動並列
- プロセス並列数: 1536
- 1ケースあたりの経過時間: 178 時間
JSS3利用量
総資源に占める利用割合※1(%): 0.08
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 | 395922.56 | 0.02 |
| TOKI-ST | 207904.11 | 0.21 |
| TOKI-GP | 0.00 | 0.00 |
| TOKI-XM | 0.00 | 0.00 |
| TOKI-LM | 297.61 | 0.02 |
| 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 | 61.71 | 0.04 |
| /data及び/data2 | 8320.95 | 0.04 |
| /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 | 3.45 | 0.01 |
|---|
※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) | 6066.28 | 4.14 |
※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)