惑星大気の対流構造に関する数値的研究

Numerical study of the convection structure in planetary atmospheres

図1 水平500km,鉛直100kmでの重力波の水平波数-周波数スペクトル．

白破線は鉛直波長が1 km, 4 km, 7 kmの時の分散曲線を表す．

【計算情報】

1ケースあたりの経過時間：

ケース数：

ジョブの並列プロセス数：

プロセスあたりのコア数(=スレッド数) ： プロセス並列手法：

スレッド並列手法：

利用計算システム：

360時間 7ケース 50プロセス 1コア MPI なし JSS-M

成果の公表状況 口頭発表

1) 杉山耕一朗，川畑拓也，小高正嗣，中島健介，石渡正樹, 金星雲層を想定した鉛直対流の数値計算, 日 本地球惑星科学連合 連合大会2014（横浜）2014年4月（口頭）

その他

2) 安藤紘基，杉山耕一朗，小高正嗣，中島健介，今村剛, 雲解像モデルdeepconvを用いた金星重力波の 2次元数値実験, 日本地球惑星科学連合 連合大会2014（横浜）2014年4月（ポスター）

3) 安藤紘基，杉山耕一朗，小高正嗣，中島健介，今村剛, 雲解像モデルdeepconvを用いた金星重力波の2 次元数値実験, 日本気象学会2014年度春季大会（横浜）2014年5月（ポスター）

4) 杉山耕一朗，川畑拓也，小高正嗣，中島健介，石渡正樹, 金星雲層を想定した鉛直対流の数値計算, 日 本気象学会2014年度秋季大会（博多）2014年10月（ポスター）

年間利用量

SORA-PP SORA-LM

コア割当時間[コア･h] 6734.03

※ JSS-Mの利用実績あり

事業形態 研修生

事業の責任者・構成員

責任者：航空本部 数値解析技術研究グループ，青山剛史([email protected]) 構成員：東京大学大学院，池田大夢([email protected])

東京大学，木村佳大([email protected])

事業の目的

風車を多数配置する大規模風力発電施設であるウィンドファームにおいては，風車後流による下流風 車の出力低下や疲労が問題となる．この風車後流について，数値流体力学によってその現象を解明し，

構造や影響を知り風車設計に適用する．

事業の目標

風車後流について，実際に次の風車が配置される下流域までその影響を捉え，ウィンドファームにお ける風車配置や風車翼設計に活用できる解析を行うこと，また設計への適用を考え，高速に解析を行え るようにすることが目標である．

事業の中でスパコン利用が果たす役割

風車後流解析は空間的に広い領域の情報を得る必要がある．そのため計算コストは非常に大きいもの となり，計算時間も長くなってしまう．スパコンの活用によってこの計算負荷の問題を解決することが できる．

今年度の成果

まず風車近傍の流れ場を解析し，実験値と比較しつつ風車空力性能や流れ場が適切に解かれているこ とを確認した．その上で風車直径Dの10倍の下流域までの後流解析を行った．図1に示す主流方向速 度の分布のように，風車によって低下した速度は下流6D 付近から回復し始めるが，大きく変動しなが ら回復していく結果が得られた．また下流10Dにおいても速度回復は不十分であり，図2の渦度等値面 からも伺えるように，風車による影響が下流10Dまで残ってしまうことが明らかとなった．

73. FaSTAR による風車後流の数値解析

Numerical Analysis of aerodynamic characteristics on next generation flagship launch vehicle

図1 風車後流における主流方向速度分布

図2 風車後流の渦度10[/s]における等値面

【計算情報】

1ケースあたりの経過時間：

ケース数：

ジョブの並列プロセス数：

プロセスあたりのコア数(=スレッド数) ： プロセス並列手法：

スレッド並列手法：

利用計算システム：

50時間 2ケース 96プロセス 1コア MPI なし SORA-PP

成果の公表状況 口頭発表

1) Hiromu Ikeda, Makoto Iida, Chuichi Arakawa, Atsushi Hashimoto, Takashi Aoyama, Yuichi Matsuo, “VALIDATION OF WAKE ANALYSIS METHOD FOR DESIGN PRACTICAL USE”, Grand Renewable Energy 2014, (2014).

2) 池田大夢，飯田 誠，荒川忠一，橋本 敦，青山剛史，松尾裕一，“ウィンドファーム適用に向けた大規 模風車後流解析手法の検証”，第28回数値流体力学シンポジウム，(2014).

年間利用量

SORA-PP SORA-LM

コア割当時間[コア･h] 64212.14 228.04

事業形態 一般研究

事業の責任者・構成員

責任者：航空本部 風 洞技術開発センター，浜本 滋([email protected]) 構成員：航空本部 風 洞技術開発センター，加藤裕之([email protected])

航空本部 風 洞技術開発センター，小池俊輔([email protected])

事業の目的

風洞試験において，先進光学計測技術の一つである，PIV計測技術を適用することを目的とする．

事業の目標

風洞ユーザに対して，PIV計測を実施して，空間速度場データを提供する．

事業の中でスパコン利用が果たす役割

光学計測で取得したデータ（主に画像データ）を長期保存するためのストレージとして，J-SPACEを 利用している．

今年度の成果 無し

成果の公表状況 無し

年間利用量

※ストレージ利用