熱工学

航空機エンジン

スパコンとAIを駆使して、クリーンで安全な航空機エンジンを作ろう


黒瀬良一先生

京都大学 工学部 物理工学科(大学院工学研究科 機械理工学専攻)

出会いの一冊

ビューティフル・マインド

ロン・ハワード:監督

研究者であることの悩みと喜びが詰まった感動の作品です。

こんな研究で世界を変えよう!

スパコンとAIを駆使して、クリーンで安全な航空機エンジンを作ろう

CO2を排出しない燃料に期待

地球の温暖化の進行を防ぐため、温室効果ガスとして寄与が大きい二酸化炭素(CO2)の排出量の削減に関する研究や技術開発が国内外で盛んに進められています。

現在、航空機エンジンの燃料には、ケロシンと呼ばれる炭化水素系の液体燃料が用いられていますが、CO2を多く排出することが問題視されています。そのため、CO2を全く排出しない、クリーンな燃料である水素(H2)やアンモニア(NH3)、さらにはSAF(サフ:持続可能な航空燃料)をケロシンの代替燃料として使用することが期待されています。

しかし、安全性や経済性の観点で、これらの新しい燃料をそのまますぐに既存のエンジンに利用することはできず、それぞれの燃え方の特性に合うようにエンジンを根本的にデザイン(設計)しなおす必要があります。私たちは、それぞれの燃料の燃え方を詳しく調べながら、新しいエンジンのデザインを行っています。

複雑な燃焼を「富岳」でシミュレーション

新しい様々な燃料の燃え方を詳しく調べたり、新しいエンジンをデザインする方法として、私たちは、数値シミュレーションを行っています。数値シミュレーションとは、現象を支配する複数の方程式をコンピュータを使って解く方法です。

燃料が燃えるという現象は非常に複雑なため、その数値シミュレーションには、スーパーコンピュータが用いられます。日本には、現在、「富岳」と呼ばれる世界屈指の優れたスーパーコンピュータがあり、私たちはこのコンピュータを使っています。また、現象を単純化して素早く解くための方策としてAIの利用も試みています。

航空機ジェットエンジンの数値シミュレーション
航空機ジェットエンジンの数値シミュレーション
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「水素希薄燃焼におけるフラッシュバックのAI予兆検知技術と革新的制御システムの構築」

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中高生におすすめ

「スパコン富岳」後の日本

小林雅一(中公新書ラクレ)

日本の技術を実感してほしい。


New Space革命の全貌 宇宙ビジネス入門

石田真康(日経BP社)

夢を持ち、それを目指して努力してほしい。


京大的アホがなぜ必要か

酒井 敏(集英社新書)

頭を常にやわらかく、ユーモアを持って生きてほしい。

一問一答
Q1.18才に戻ってもう一度大学に入るならば、学ぶ学問は?

理系

Q2.日本以外の国で暮らすとしたらどこ?

米国。様々な考え方を持つ人がいて楽しい。

Q3.好きな言葉は?

人間万事塞翁が馬 Stay Hungry. Stay Foolish.


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