低重力環境下における液体挙動に関する研究
JAXAスーパーコンピュータシステム利用成果報告(2025年2月～2026年1月)
報告書番号: R25JDG10103
利用分野: 研究開発
- 責任者: 松本康司, 研究開発部門第二研究ユニット
- 問い合せ先: 桜井誠人(sakurai.masato@jaxa.jp)
- メンバ: 伴 優希, 古市 彦乃, 草野 素晴, 桜井 誠人, 上野 一郎
事業概要
2022年にISSで低重力環境下における実験（LBPGE）が行われた. 本研究では, 低重力環境下における液体挙動の知見の蓄積を目的とし, 小型密閉容器内のスロッシング現象の解明を目的とする.
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
表面張力が優位となる本系では, 複雑な界面挙動を再現する必要がある. そのためには大規模な計算リソースが必要であり, JSSの利用により膨大な計算を高速で行うことが可能となる.
今年度の成果
LBPGE試験と同様の数値計算モデルを構築し, 液体の初期封入量が液体挙動に及ぼす影響の解明に取り組んだ. 地上重力環境において, 容器の一次の共振周波数で揺動した際, 初期液位が9.33 mm では共振を示したが, 7.34 mm では共振は発現しなかった. また, 8.00 mm では液体振幅の値の増大が発現したが, 9.33 mm に比べて増大の仕方が小さい. このことから, 容器内の液体初期封入量が共振現象に影響を与えることを明らかにした.
図1: 小型矩形容器内スロッシング現象における容器加振周波数と液体振幅の関係：（a）有次元表記, (b) 無次元表記.
成果の公表
-口頭発表
Sloshing in a Swinging Rectangular Container: Manned Pressureized Rovers for Low Gravity Conditions, 54th International Conference on Environmental Systems
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: 144 - 324
- 1ケースあたりの経過時間: 24 時間
JSS3利用量
総資源に占める利用割合※1(%): 0.16
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 | 0.00 | 0.00 |
| TOKI-ST | 1344573.10 | 1.39 |
| 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 | 102400.00 | 0.67 |
| /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 | 2.73 | 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) | 0.70 | 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(2025年2月～2026年1月)