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(2025年2月～2026年1月)
報告書番号: R25JDA101C75
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, 音響ライナを装着したフローダクトにM=0.1～0.3のグレージング流れが有る場合の, 音響ライナの音響インピーダンスを算出することを試みた. ここでは, 音響ライナの要素である多孔板の孔一つ分を模擬した形状に, M=0.1の気流が有る状態で, 上流側から音を入射した場合(Fig.1), 音響ライナのセルの側から音を入射した場合(Fig.2)などの計算を行って, それらの結果からスキャッタリングマトリクスを算出した. fig.3は, そこから導出した音響インピーダンスである. グレージング流れが無い場合と比べてインピーダンスが変化している様子が分かる. 今年度は未だ試計算の段階で有って精度の改善が必要であるが, このような数値計算による音響ライナのインピーダンス算出の可能性を示すことが出来た.
図1(ビデオ): 上流側から音を入射した場合の音圧
図2(ビデオ): 音響ライナのセルの側から音を入射した場合の音圧
図3: 音響インピーダンス
成果の公表
-査読なし論文
伝達マトリクス法を用いた数値解析による音響ライナの性能評価
宇宙航空研究開発機構特別資料 JAXA-SP-25-010
https://jaxa.repo.nii.ac.jp/record/2002532/files/AA2530019005.pdf
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: 28
- 1ケースあたりの経過時間: 48 時間
JSS3利用量
総資源に占める利用割合※1(%): 0.19
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 | 4881451.39 | 0.22 |
| TOKI-ST | 10965.90 | 0.01 |
| 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 | 0.00 | 0.00 |
| /data及び/data2 | 10240.00 | 0.07 |
| /ssd | 30720.00 | 1.87 |
| アーカイバシステム名 | 利用量(TiB) | 資源の利用割合※2(%) | J-SPACE | 16.31 | 0.05 |
|---|
※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) | 171.21 | 0.12 |
※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(2025年2月～2026年1月)