オープンソース詳細熱流動解析コード
JUPITER は、原子炉内の気液二相流や過酷事故時に生じる溶融物の移行現象の高度理解を目的として開発された、詳細熱流動解析コードです。気相・液相・固相から成る任意組成の混相流を扱え、MPI/OpenMP ハイブリッド並列化に加えて CUDA 実装も備え、大規模格子による高忠実度解析に対応します。2026年4月からオープンソースとして公開を開始しました。
原子力システムの計算で利用できる様々な機能
気泡の数値的結合を抑制した多数の気泡を含む気液二相流が可能
十分なメッシュ数を確保することができれば、乱流の模擬も可能
高温溶融物の熱解析で重要となる輻射熱伝達を詳細に評価
共晶反応を考慮し、事故時の材料相互作用と融点低下の影響を評価
溶融・凝固、沸騰・凝縮を温度回復法で模擬
多孔質体内部の流れをDarcy-Brinkman近似により模擬
| 使用言語 | C, Fortran, CUDA | 差分手法・格子 | 有限差分法、直交等間隔格子 |
|---|---|---|---|
| 動作環境/コンパイラ | LINUX / GNU C, Intel(R) C, PGI(R) C | 形状入力 | 3D-CAD データ(STLデータ)直接取り込み |
| 移流項差分化 | 5次 WENO法 | 界面捕獲 | PLIC, THINC, THINC/WLIC, THINC/AWLIC |
| 時間積分 | 3次精度TVD Runge-Kutta法 | 乱流モデル | モデル不使用(DNS)、ILES |
| 並列化 | MPI, OpenMP, CUDA による大規模並列計算 | 曲率/表面張力計算方法 | CLSVOF/CSFモデル |
| 相変化 | 温度回復法(精度向上のためモデル検討中) | 圧力解法 | 前処理付き MPI-OpenMP ハイブリッド CG 法 |
| 追加物理モデル | 多孔質流れ(Darcy-Brinkman)、ふく射熱伝達(DO法) | 化学反応モデル | 共晶反応、水蒸気酸化、水素吸収反応 |
公開版コードダウンロード
ZIP 形式でダウンロード / GitHub 公開ページ
利用開始手順(サンプル計算)
ビルドからサンプル入力の実施、可視化まではこちらを参照。
引用文献
S. Yamashita, T. Ina, Y. Idomura and H. Yoshida, “A numerical simulation method for molten material behavior in nuclear reactors,” Nucl. Eng. Des., 332, pp. 301-312 (2017). 論文を見る
問い合わせ
JUPITERに関するお問い合わせは、以下までご連絡ください。
fukuda.takanari[at]jaea.go.jp (福田貴斉: [at]を@に変更ください。)
(なお、JUPITERはオープンソースとして公開しているため、ソースコードやマニュアルを生成AI等に参照させることで、問題解決の手がかりが得られる場合があります。お問い合わせの前に、これらの方法もあわせてご活用ください。)
利用規約
BSD-2-Clause
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