JAXA Repository / AIREX 未来へ続く、宙(そら)への英知
63567000.pdf4.64 MB
Other TitleExtended functions of parallel multi block CFD program
Author(jpn)村上 桂一; 山本 行光
Author(eng)Murakami, Keiichi; Yamamoto, Yukimitsu
Author Affiliation(jpn)宇宙航空研究開発機構 総合技術研究本部; 宇宙航空研究開発機構 総合技術研究本部
Author Affiliation(eng)Japan Aerospace Exploration Agency Institute of Aerospace Technology; Japan Aerospace Exploration Agency Institute of Aerospace Technology
Issue Date2007-03-30
PublisherJapan Aerospace Exploration Agency (JAXA)
Publication date2007-03-30
AbstractThis document reports on some functions added to the parallel multi block CFD (Computational Fluid Dynamics) program, which is used for aerodynamic CFD analysis of HOPE-X (H-2 Orbiting Plane, Experimental) and HSFD (High Speed Flight Demonstration). The three new functions have been added mainly for the following reasons: (1) apply to a hypersonic flow, (2) use of an overset grid, and (3) introduction of multi component species system. First, the convection numerical flux calculation method has been changed to make it applicable to a hypersonic flow. Then, an overset grid using the Chimera method is introduced for the calculation of flows around a multi body. Third, the mass conservation law of each species and the energy dissipation terms due to diffusion are added to governing equations in order to calculate a rocket plume of multi component gas. Some examples of calculation by this extended CFD program are reported.
HOPE-X(H-2 Orbiting Plane, Experimental)やHSFD(High Speed Flight Demonstration)の設計開発に役立つCFD(Computational Fluid Dynamics)解析を実施してきた「並列マルチブロックCFDプログラム」を拡張し、幾つかのオプションを追加した。このことにより、実績ある解析コードを利用できる領域が広がった。今回追加した機能は、主に、(1)鈍頭物体周囲の極超音速流の計算への対応、(2)重合格子を用いた複数物体周囲の流れ場の計算への対応、(3)多成分混合気体を考慮した計算に対応の3点である。(1)については、対流項の数値流束の計算スキームを変更した。(2)については、Chimera法による重合格子を用いた計算が可能になるように改良した。(3)については、支配方程式に混合気体の各気体成分の質量保存則を、輸送項に拡散によるエネルギー散逸項をそれぞれ加えて、異なった排気成分を持つロケットプルームが扱えるように計算コードを拡張した。これらの機能を追加した計算コードで計算した例を幾つか示す。
DescriptionJAXA Research and Development Report
Keywordscomputer program; computer programming; computational fluid dynamics; computational grid; liquid propellant rocket engine; hypersonic flow; H-2A rocket; mass conservation law; energy dissipation; 計算機プログラム; 計算機プログラミング; 計算流体力学; 計算格子; 液体燃料ロケットエンジン; 極超音速流; H-2Aロケット; 質量保存則; エネルギー散逸
Document TypeTechnical Report
JAXA Category研究開発報告
Report NoJAXA-RR-06-036

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