| 研究課題/領域番号 |
22K03461
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分13010:数理物理および物性基礎関連
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| 研究機関 | 産業技術短期大学 |
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研究代表者 |
浅尾 慎一 産業技術短期大学, その他部局等, 准教授 (90462019)
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| 研究期間 (年度) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2024年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2023年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2022年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
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| キーワード | 数値流体力学 / 乱流物体連成機構 / 有限体積法 / 並列計算 / 流体物理 / シミュレーション工学 / 流体構造連成計算 / 流体工学 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
物体が乱流の流れによって移動・変形し，同時に物体の移動・変形により乱流を変化させる「乱流物体連成機構」を，計算流体力学を用いて解明する．その上で，市販のパーソナルコンピュータでもスーパーコンピュータに見劣りしない効率で結果を出すハイパフォーマンス計算システムを提案する．本課題の目的はハイパフォーマンス計算システムを市販のパーソナルコンピュータで構築すること，ハイパフォーマンス計算システムを用いて「乱流物体連成機構」を解明することである．
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| 研究実績の概要 |
本研究では，物体が乱流の流れによって移動・変形し，同時に物体の移動・変形により乱流を変化させる「乱流物体連成機構」を，計算流体力学を用いて解明する．その上で，市販のパーソナルコンピュータでもスーパーコンピュータに見劣りしない効率で結果を出すハイパフォーマンス計算システムを提案することを目指している．本課題の目的は[1] ハイパフォーマンス計算システムを市販のパーソナルコンピュータで構築すること，[2] ハイパフォーマンス計算システムを用いて「乱流物体連成機構」を解明することである．目的を達成するための必要な項目は2つあり，項目[1] ハイパフォーマンス計算システムのための2つのアルゴリズムの統合，項目[2] 実用化のための大規模計算システムの検討である．
2023年度の目標として，項目[1]においては多少計算効率は落ちるが，スライディングメッシュ法を使わない3次元コードでの「乱流物体連成機構」の解明を行うこととした．しかしながらスライディングメッシュ法を用いずに計算格子の変形を行うと，格子の変形に無理が生じ，結果として計算が困難であることがわかった．項目[2] 実用化のための大規模計算システムの検討においては，2023年度にすでに完成しているすでにできている2次元コードを用いて大規模計算システムを構築することとした．しかしながら上記の項目[1]に対して多くの時間を割いているため，2023年度はコンピュータの購入と計算機のソフトウェアの実装だけしかできなかった．
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
4: 遅れている
理由
[1]「ハイパフォーマンス計算システムのための2つのアルゴリズムの統合」について計画が進まないときの対応策に準じて計画を進めており，現時点では(A)2次元コードでの「乱流物体連成機構」の解明，もしくは，(B)スライディングメッシュ法を使わない3次元コードでの「乱流物体連成機構」の解明を行っている．
2023年度においては(B)に注力していたが，スライディングメッシュ法を使わずに計算格子を移動すると，格子を無理に変形させてしまうため，計算自体が困難となっている．
[2]並列化の検討に関しては2023年度に行う計画であったが，[1]の問題点解決に時間をかけてしまい，コンピュータの購入と計算機のソフトウェアの実装だけしかできなかった．以上の理由で進捗状況は遅れていると言わざるを得ない．
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| 今後の研究の推進方策 |
一旦[1]「ハイパフォーマンス計算システムのための2つのアルゴリズムの統合」に対して，一旦，(A)2次元コードでの「乱流物体連成機構」の解明を進める．ただし，乱流はもともと3次元流れでしか正しく現象を捉えることができない．そのため，可能な限り，(B)スライディングメッシュ法を使わない3次元コードでの「乱流物体連成機構」の解明を行うことを目標とする．なお時間に余裕ができたときには3次元コードでのスライディングメッシュ法を開発する．
[2]並列化の検討に関しては初期段階の準備ができ次第，上記の(A)，もしくは(B)に適用する予定である．
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