SU2 — CAE用語解説

SU2はStanford大学の航空宇宙学科で開発されたCFDソルバーで、圧縮性流れとアジョイント法による形状最適化が最大の特徴。OpenFOAMが汎用的で非圧縮性流れから多相流まで幅広く対応するのに対し、SU2は航空宇宙の外部空力解析・翼型最適化に特化している印象だね。

例えば翼型の抗力を最小化したい場合、まずRANS解析で流れ場を解いてから、アジョイント解析を1回追加実行する。すると翼面の全節点について「ここを少し動かすと抗力がどれだけ変わるか」の感度が一発で求まる。これを使って表面形状を自動更新し、繰り返すことで最適翼型が得られる。数万の設計変数を持つ問題でも現実的な計算量で最適化できるのが強みだよ。

かなり使えるよ。C++で書かれていてMPI並列に対応しているし、非構造格子でRANS/DES/LESも実行できる。NASAやESAの研究プロジェクトでも使われている実績がある。ドキュメントやチュートリアルも充実していて、GitHubでのコミュニティも活発だから、学術研究だけでなく企業での評価にも使われ始めているんだ。

航空機の空力設計や最適化研究をしたい人、圧縮性流れの解析が必要な人には非常におすすめ。ライセンスフリーだからコスト面でも敷居が低い。ただし非圧縮性の多相流やLESのような計算はOpenFOAMの方が充実しているから、用途に応じて選ぶべきだね。

CFDの基礎とアジョイント法の理解が前提だよ。

ONERA M6翼のチュートリアルが定番。実験データとの比較もできるから、ソルバーの精度を自分で確認できるよ。Pythonのラッパーもあるからパラメトリックスタディもやりやすいはずだ。