粒子解析手法の研究開発
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: R25JDA201G19
利用分野: 航空技術
- 責任者: 溝渕泰寛, 航空技術部門航空機ＤＸ技術実証（ＸＡＮＡＤＵ）プロジェクトチーム
- 問い合せ先: 辻村光樹(tsujimura.hiroki@jaxa.jp)
- メンバ: 窪田 健一, 中元 啓太, 辻村 光樹
事業概要
航空機開発の効率化に向け, マルチフィジクスを得意とする粒子法による数値解析技術を獲得する.
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
数千万個の粒子を用いた広大な計算領域の解析では, 並列計算と多大なメモリ領域が必要となるため, JSS3を使用する.
今年度の成果
液体燃料微粒化や翼面着氷を粒子法（MPS法）により数値シミュレーションするため, 液滴の変形・分裂・凝固に関する数値モデルの研究開発をしている. 今年度は, まず, 表面張力モデルおよび物体表面における濡れ性のモデルを改良し, 単純な問題（液滴振動, 液滴の平板への衝突等）で検証した. 次に, 気流中で受ける空気力を評価するため, 格子法（有限体積法）による気流計算に埋め込み物体法を適用して粒子法と連成し, 液滴分裂問題により検証した. 来年度は本手法を大規模計算に適用する.
成果の公表
-査読付き論文
Hiroki Tsujimura, Kenichi Kubota, Crystallization and isothermal freezing model for particle simulation of supercooled liquid droplet impingement, International Journal of Computational Fluid Dynamics, 38 (2025). DOI: 10.1080/10618562.2025.2469499
-口頭発表
辻村光樹, 窪田健一, 航空機着氷の予測に向けた粒子法と埋め込み物体法の連成による液滴分裂の数値解析, 第43回航空宇宙数値シミュレーション技術シンポジウム, 東京, 2025.
Hiroki Tsujimura, Kenichi Kubota, Moving particle simulation of droplet breakup coupled with immersed body method, IX International Conference on Particle-based Methods, Barcelona, 2025.
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: 1 - 10
- 1ケースあたりの経過時間: 1 時間
JSS3利用量
総資源に占める利用割合※1(%): 0.00
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 | 395.47 | 0.00 |
| TOKI-ST | 1915.01 | 0.00 |
| 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 | 0.00 | 0.00 |
| /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 | 0.00 | 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) | 101.46 | 0.07 |
※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)