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長谷川 雄太; 小野寺 直幸; 井戸村 泰宏
第34回数値流体力学シンポジウム講演論文集(インターネット), 3 Pages, 2020/12
都市風況および汚染物質拡散解析を行うため、局所細分化格子ボルツマン法を用いた実時間アンサンブル計算コードを開発した。開発したコードを、産業技術総合研究所による風洞実験、およびオクラホマシティでの野外拡散実験JU2003と比較した。風洞実験に対する検証では、風況は実験とよく一致するとともに、トレーサ物質の濃度は、環境アセスメントガイドラインで示されている評価指標であるFACTOR2に対し、61.2%の正答率を達成した。野外拡散実験JU2003においては、風速の瞬時値は実験とよく一致したが、風向は最大で100
のずれがあった。一方で、トレーサ物質濃度の平均値は、全時間区間においてFACTOR2を満たした。以上の結果より本コードは環境アセスメントに対して十分な精度を持つことを示した。
長谷川 雄太; 小野寺 直幸; 井戸村 泰宏
計算工学講演会論文集(CD-ROM), 25, 4 Pages, 2020/06
都市部における風況と汚染物質拡散のアンサンブル計算を行うため、局所細分化格子ボルツマン法を用いたGPUペースのCFDコードを開発した。本コードはPascalまたはVolta世代のGPUアーキテクチャ向けに最適化されており、数km四方の計算領域・数m解像度の格子において実時間で風況解析を行うことができる。開発したコードを用いて、オクラホマシティで行われたフィールド実験JU(Joint Urban)2003の再現計算を行った。計算では、風況は実験値とよく一致し、また、トレーサ濃度のアンサンブルの平均値および最大値がFactor2(計算値と実験値の比が1/2倍
2倍)の条件を満たすことを確認した。
長谷川 雄太; 小野寺 直幸; 井戸村 泰宏
no journal, ,
都市域における汚染物質拡散予測を行うため、風況計算コードCityLBMの開発を行っている。CityLBMは局所細分化格子ボルツマン法を用いており、低高度において格子を細分化することで地表面付近の乱流を捉え、かつ、GPUを用いることで1m程度の解像度において実時間解析を達成している。本研究では、オクラホマシティにおける野外拡散実験JU2003を対象として、アンサンブル数100、および4096m
4096m(水平方向)2560m(高さ方向)の計算領域に対して地表面付近の格子解像度を4mとした細分化格子を設定し、アンサンブル計算の検証を行った。アンサンブル計算と野外実験の結果を比較すると、風速は平均から1
の範囲でよく一致し(ただしはアンサンブル計算の標準偏差)、かつ、トレーサ物質の濃度の平均値はFACTOR2の条件を満たした。
長谷川 雄太; 小野寺 直幸; 井戸村 泰宏
no journal, ,
本研究では都市部における汚染物質拡散予測を実現するため、GPUで高速に計算できる格子ボルツマン法に基づく風況解析コードCityLBMの開発を行っている。本発表では、アンサンブル計算をMPI化することで大アンサンブル数の計算を行い、汚染物質拡散解析の不確実性を評価した。100アンサンブル計算から、計算結果のアンサンブル数依存性を検証し、10アンサンブル程度で計算結果の統計的性質を評価できることを確認した。
長谷川 雄太
no journal, ,
日本原子力研究開発機構システム計算科学センター(JAEA-CCSE)におけるエクサスケール流体解析の展望を述べる。JAEA-CCSEでは、1mスケールのリアルタイム都市風況解析コード「CityLBM」の開発を推進している。本発表では、都市風況デジタルツインの実現に向けたこれまでの計算コードの高速化研究、および、最近取り組んでいるアンサンブルデータ同化に関する研究を紹介し、エクサスケール計算への見通しを示す。