空力音響に関する学術的研究

Numerical study of fundamental aeroacoustic issues

事業の中でスパコン利用が果たす役割

近年の空力音響解析技術の高まりにより，基礎的な流れ場においては数値解析を用いることで実験と 同等の精度での解析が可能となってきてきた．しかし，解析には時空間ともに高精度が要求されるため，

高精度解析の実現にはスパコンの利用が必要不可欠となる．

今年度の成果

一様等方性乱流の解析により，高い乱流変動の流れでは音源項のレイノルズ応力項とエントロピー項 が打ち消しあうことを明らかにした．また，混合層に対する粒子の与える影響を調べ，粒子の存在によ りせん断層の発達率が妨げられ，音源の位置が変化することを示した．

図1 混合層の発達度の違い．(a)粒子あり，(b)粒子なし．

【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：

30時間 20ケース 64プロセス 4コア MPI 自動並列

JSS-M，SORA-PP

成果の公表状況 査読付論文

1) Nonomura. T, Terakado. D, Abe. Y and Fujii. K, “A new technique for free stream preservation of finite-difference WENO on curblinear grid,” Compt. Fluids, 107, 242-255 (2015).

査読なし論文

2) 寺門大毅，野々村拓，佐藤 允，藤井孝藏，“一様等方性圧縮性乱流の音源分布，”JAXA-Special Publication.

口頭発表

3) Terakado. D, Nonomura. T, Sato. M and Fujii. K, “Compressibility effects on sound source

distributions in isotropic compressible turbulence,” 10^th International ERCOFTAC Symposium on Engineering Turbulence Modeling and Measurements, Marbella, Spain, 2014.

4) Terakado. D, Nonomura. T, Sato. M and Fujii. K, “Relation between sound sources and vertical structures in isotropic compressible turbulence,” ASME 2014 International Mechanical

Engineering Congress & Exposition, Montreal, Canada, 2014.

5) Nagata. Y, Nonomura. T, Asahara. M, Fujii. K, Yamamoto. M, “A high-order upwind method for gas-particle flow toward the analysis of acoustic waves from a rocket plume including solid,”

ICCFD8, Chengdu, Chaina, 2014.

6) 寺門大毅，野々村拓，佐藤 允，藤井孝藏，“一様等方性圧縮性乱流の音源分布，”第46回流体力学講 演会/第32回航空宇宙数値シミュレーション技術シンポジウム，青森，2014年．

7) 寺門大毅，野々村拓，佐藤 允，青野 光，河合宗司，藤井孝藏，“一様等方性圧縮性乱流における音源 分布の統計的性質，”日本機械学会第92期流体工学部門講演会，富山，2014年．

8) 長田裕樹，野々村拓，朝原 誠，藤井孝藏，山本 誠，“固体粒子を含むロケットプルーム音響解析に向 けた固気二相流の高次精度解析手法の提案，”平成25年度衝撃波シンポジウム，神奈川，2014年．

9) 長田裕樹，野々村拓，朝原 誠，藤井孝藏，山本 誠，“超音速固気混相流の高精度数値解析，”日本機 械学会第92期流体工学部門講演会，富山，2014年．

年間利用量

SORA-PP SORA-LM

コア割当時間[コア･h] 40077.19 196.47

※ JSS-Mの利用実績あり

事業形態

JAXAプロジェクト（プリプロジェクト）

事業の責任者・構成員

責任者：月惑星探査プログラムグループ，星野 健([email protected]) 構成員：月惑星探査プログラムグループ，石原吉明([email protected])

月惑星探査プログラムグループ，大嶽久志([email protected]) 株式会社NTTデータCCS，水流晃一([email protected])

月惑星探査プログラムグループ，若林幸子([email protected]) 株式会社スペースサービス，山本光生([email protected])

事業の目的

日時，範囲，解像度，高度などの諸条件を変化させた月面の日照・日陰，地球局との月面からの通信 可視性の解析を行い，着陸地点の選定に資する．

事業の目標

NASAとの共同プロジェクトの立ち上げに向け，工学的・科学的な最大限の成果を期待できる月着陸 候補地点の絞込み．

事業の中でスパコン利用が果たす役割

地形を考慮した日照時間や通信可否のシミュレーションおよび解析計算に利用し，最適な着陸地点の 選定に重要な役割を果たす．

今年度の成果

一部のシミュレーションと初期解析の実施を行い，日照の良い地点の情報等が得られた．また，本格 的に利用する上で，スパコンで期待できる計算量の把握と，ジョブ投入から計算結果が出るまでにかか る時間の把握などの予備的検討を実施できた．