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: R25JACA47

利用分野: JSS大学共同利用

PDF(準備中)

• 責任者: 松野隆, 鳥取大学
• 問い合せ先: 松野 隆(matsuno@tottori-u.ac.jp)
• メンバ: 金崎 雅博, 森澤 征一郎, 松野 隆, 高木 大成

事業概要

プラズマアクチュエータ（PA）は, 放電プラズマを利用して平滑な物体表面から壁面噴流を生成する流体制御デバイスであり, 流体力学的に高い応用価値を有する. 本事業では, 高速流下の三次元境界層における遷移制御を実現するため, PAの適用手法と最適設計手法の確立を目的とする. 特に, 後退翼形状を対象として, PAの体積力分布と形状設計を統合的に扱うことで, 横流れ不安定性を抑制し, 境界層遷移を制御するための設計指針を得ることを目指している. あわせて, CFDと最適設計を統合した計算実行基盤を整備し, 大規模設計探索および高忠実度解析を再現性よく展開できる研究基盤の構築を進める.

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

本研究では, 後退翼三次元境界層の遷移現象を対象とした高忠実度流体解析と, 多数ケースの設計探索計算を組み合わせて実施する必要がある. このため, 単一計算機では困難な大規模並列計算環境が不可欠である. JAXAスーパーコンピュータは, FaSTARを中心とする空力数値解析環境が整備されており, 研究対象に対して高い適合性を有する. また, 本年度に進めた計算ワークフロー整備・統合検証により, 今後の多数ケース計算および高忠実度解析を安定的かつ再現性よく実行するための基盤を整えることができる点に大きな利点がある.

今年度の成果

本年度は, 後退翼上境界層に対するPA最適設計および高忠実度数値解析を本格展開する前段階として, CFDと最適設計を接続する統合計算基盤の整備と検証を進めた. 具体的には, 統合ワークフローの実装, 計算条件・入出力データの管理方法の整理, 再現性を確保した実行手順の整備, 多数ケースの設計探索計算を安定に実行するための基盤構築を行った. また, 研究室内ワークステーションで整備した実行系をJSSへ円滑に移行できるよう構成を整理した. あわせて, 変数縮約手法の改良と統合実装上の課題抽出を行い, PA体積力分布を含む大規模設計問題に対応するための計算環境を整備した. 本年度は, 課題に向けた計算・最適設計基盤の整備と検証を主眼として進めた.

成果の公表

-ポスター

井藤壮梧, 中川巧, 松野隆, 金崎雅博, "ブラフボディ肩部に設置するフェアリングの最適設計とスケール効果," 日本航空宇宙学会第56期年会講演会, 2025, 東京.

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: 2 - 196
• 1ケースあたりの経過時間: 10 分

JSS3利用量

総資源に占める利用割合※1(%): 0.09

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。

※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

※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)