Fast prediction of compressor flow field based on a deep attention symmetrical neural network

物理 人工神经网络 气体压缩机 流量(数学) 领域(数学) 机械 统计物理学 航空航天工程 人工智能 热力学 计算机科学 数学 工程类 纯数学
作者
Yue Wu,Dun Ba,Juan Du,Min Zhang,Zhonggang Fan,Xiaobin Xu
出处
期刊:Physics of Fluids [American Institute of Physics]
卷期号:36 (11) 被引量:3
标识
DOI:10.1063/5.0239430
摘要

Accurate and rapid prediction of compressor performance and key flow characteristics is critical for digital design, digital twin modeling, and virtual–real interaction. However, the traditional methods of obtaining flow field parameters by solving the Navier–Stokes equations are computationally intensive and time-consuming. To establish a digital twin model of the flow field in a transonic three-stage axial compressor, this study proposes a novel data-driven deep attention symmetric neural network for fast reconstruction of the flow field at different blade rows and spanwise positions. The network integrates a vision transformer (ViT) and a symmetric convolutional neural network (SCNN). The ViT extracts geometric features from the blade passages. The SCNN is used for deeper extraction of input features such as boundary conditions and flow coordinates, enabling precise flow field predictions. Results indicate that the trained model can efficiently and accurately reconstruct the internal flow field of the compressor in 0.5 s, capturing phenomena such as flow separation and wake. Compared with traditional numerical simulations, the current model offers significant advantages in computational speed, delivering a three-order magnitude speedup compared to computational fluid dynamics simulations. It shows strong potential for engineering applications and provides robust support for building digital twin models in turbomachinery flow fields.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
结实冰枫完成签到,获得积分10
刚刚
1秒前
123的应助被追寻茗采纳,获得10
1秒前
科研通AI6.4的应助被Yh采纳,获得10
1秒前
1秒前
Jason发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
周周周周周完成签到 ,获得积分10
2秒前
脑洞疼的应助被海纳百川采纳,获得10
3秒前
3秒前
3秒前
3秒前
5秒前
5秒前
sunflower关注了科研通微信公众号
5秒前
一一完成签到 ,获得积分10
5秒前
没味道的白开水完成签到,获得积分10
6秒前
Qian发布了新的文献求助10
6秒前
无心的太阳完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
7秒前
挚友发布了新的文献求助10
8秒前
yyyt完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
8秒前
勤奋曼雁发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
10秒前
常常发布了新的文献求助10
10秒前
Jason完成签到,获得积分10
10秒前
xixi发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
阿泽发布了新的文献求助10
11秒前
lele完成签到 ,获得积分10
12秒前
12秒前
12秒前
13秒前
又又发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
付一鸣完成签到,获得积分10
14秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Essentials of Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 4th Edition 1000
Электротехническая система магнитожидкостной герметизации валов регулируемых электродвигателей 800
日本語と中国語及びチベット・ビルマ語の語源関連性に関する分析 800
Practical Manual of Forensic Psychophysiology: Methodology, Execution, and Fields of Application 800
Holistic Discourse Analysis, Second Edition by Robert E. Longacre 666
The Basics of Practical Optimization, Second Edition 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 计算机科学 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 内科学 复合材料 催化作用 心理学 人工智能 细胞生物学 光电子学 无机化学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7966479
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9434581
关于积分的说明 21030279
捐赠科研通 7543497
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3372076
关于科研通互助平台的介绍 2507427
邀请新用户注册赠送积分活动 2404648