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J-GLOBAL ID：201602219269325100   整理番号：16A0005603

超並列コンピュータを用いた地質媒体中の多成分・多相流体解析の高速化 二酸化炭素地中貯留シミュレーションの事例

Speed-up of Numerical Simulations of Multi-phase Fluid Flow in Geologic Media on Massively Parallel Computers: Application to Geologic CO₂ Storage

著者 (4件)： 山本肇 (大成建設) ,  七井慎一 (大成建設) ,  中島研吾 (東大) ,  ZHANG Keni (北京師範大)
資料名： 大成建設技術センター報(CD-ROM)  (Report of Taise Technology Center (CD-ROM))
号： 48  ページ： ROMBUNNO.47  発行年： 2015年12月01日 
JST資料番号： G0744B  ISSN： 1348-3366  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： 日本 (JPN)  言語： 日本語 (JA)

抄録/ポイント： 二酸化炭素回収貯留技術(CCS)では,地中圧入したCO₂の挙動を予測することが重要になる。そのために非線形な物理・化学プロセスを考慮した数値シミュレータが開発されているが,それらの計算負荷は高く,十分な時間・空間解像度でのシミュレーションが困難となることがある。本研究では,地球シミュレータ,Oakleaf-FXなど,1000~数万個のCPU(コア)を同時動作させた大規模並列計算が可能な超並列コンピュータ上に多相流体シミュレータTOUGH2の並列化版TOUGH2-MPを実装し,疎行列ソルバーの変更などの改良・最適化を施すことで計算の高速化を図ってきた。CO₂地中貯留のシミュレーションを対象に計算性能を測定した結果,改良前に比べて計算速度が約2~130倍向上するとともに,約2万コアまでほぼ線形に計算速度が向上する良好なスケーラビリティが確認された。(著者抄録)

シソーラス用語： *二酸化炭素貯留 ,  *超並列計算機 ,  計算機シミュレーション ,  シミュレータ ,  分割法 ,  応用プログラム ,  計算モデル ,  計算機処理速度 ,  スパース行列
準シソーラス用語： 3次元地質構造モデル ,  ソルバ ,  *二酸化炭素地中貯留 ,  数値流体シミュレーション ,  地球シミュレータ ,  領域分割法

分類 (1件)： 研究開発  (SA01040R)

引用文献 (15件)：

• Zhang, K., Y.S. Wu, and K. Pruess: User’s Guide for TOUGH2-MP, Rep. LBNL-315E, Lawrence Berkeley National Lab., 2008.
• Yamamoto, H., K. Zhang, K. Karasaki, A. Marui, H. Uehara, N. Nishikawa: Numerical investigation for the impact of CO2 geologic sequestration on regional groundwater flow, Int. J. Greenhouse Gas Control, 3, 586-599, 2009.
• Yamamoto, H., S. Nanai, K. Zhang, P. Audigane, C. Chiaberge, R. Ogata, N. Nishikawa, Y. Hirokawa, S. Shingu, and K. Nakajima: Numerical Simulation of Long-term Fate of CO₂ Stored in Deep Reservoir Rocks on Massively Parallel Vector Supercomputer, Lecture Notes in Computer Science 7851, 80-92, 2013.
• Pruess, K., C. Oldenburg, G. Moridis, TOUGH2 User’s Guide, Version 2.0, Rep. LBNL-43134, Lawrence Berkeley National Lab., 1999.
• Pruess, K.: ECO2N : A TOUGH2 Fluid Property Module for Mixtures of Water, NaCl, and CO₂, Rep. LBNL-57952, 2005.

タイトルに関連する用語 (8件)： 並列コンピュータ ,  地質 ,  媒体 ,  多相 ,  流体解析 ,  高速化 ,  二酸化炭素地中貯留 ,  シミュレーション