清晨好,您是今天最早来到科研通的研友!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您科研之路漫漫前行!

Potential of physics-informed neural networks for solving fluid flow problems with parametric boundary conditions

物理 人工神经网络 流体力学 参数统计 流量(数学) 边值问题 边界(拓扑) 统计物理学 应用数学 机械 经典力学 数学分析 人工智能 量子力学 计算机科学 统计 数学
作者
Finn Lorenzen,Amin Zargaran,Uwe Janoske
出处
期刊:Physics of Fluids [American Institute of Physics]
卷期号:36 (3) 被引量:15
标识
DOI:10.1063/5.0193952
摘要

Fluid flows are present in various fields of science and engineering, so their mathematical description and modeling is of high practical importance. However, utilizing classical numerical methods to model fluid flows is often time consuming and a new simulation is needed for each modification of the domain, boundary conditions, or fluid properties. As a result, these methods have limited utility when it comes to conducting extensive parameter studies or optimizing fluid systems. By utilizing recently proposed physics-informed neural networks (PINNs), these limitations can be addressed. PINNs approximate the solution of a single or system of partial differential equations (PDEs) by artificial neural networks (ANNs). The residuals of the PDEs are used as the loss function of the ANN, while the boundary condition is imposed in a supervised manner. Hence, PDEs are solved by performing a nonconvex optimization during the training of the ANN instead of solving a system of equations. Although this relatively new method cannot yet compete with classical numerical methods in terms of accuracy for complex problems, this approach shows promising potential as it is mesh-free and suitable for parametric solution of PDE problems. This is achieved without relying on simulation data or measurement information. This study focuses on the impact of parametric boundary conditions, specifically a variable inlet velocity profile, on the flow calculations. For the first time, a physics-based penalty term to avoid the suboptimal solution along with an efficient way of imposing parametric boundary conditions within PINNs is presented.
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
10秒前
Robin完成签到 ,获得积分10
15秒前
ttssooe发布了新的文献求助10
17秒前
leaf完成签到 ,获得积分0
18秒前
19秒前
fed完成签到,获得积分10
20秒前
赘婿应助jyy采纳,获得30
20秒前
aheng发布了新的文献求助30
24秒前
微笑芒果完成签到 ,获得积分0
34秒前
Arctic完成签到 ,获得积分10
44秒前
喻初原完成签到 ,获得积分10
44秒前
蚂蚁工人发布了新的文献求助10
54秒前
打打应助科研通管家采纳,获得10
55秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
55秒前
科研人完成签到,获得积分10
1分钟前
liao应助蚂蚁工人采纳,获得10
1分钟前
CJW完成签到 ,获得积分10
1分钟前
科研通AI6.2应助新手采纳,获得10
1分钟前
科研通AI6.1应助aheng采纳,获得10
1分钟前
Daria完成签到 ,获得积分10
1分钟前
bo完成签到 ,获得积分10
1分钟前
优雅的平安完成签到 ,获得积分0
1分钟前
li8888lili8888完成签到 ,获得积分10
1分钟前
tcy完成签到,获得积分10
1分钟前
叁月二完成签到 ,获得积分10
1分钟前
Heart_of_Stone完成签到 ,获得积分10
1分钟前
知行者完成签到 ,获得积分10
2分钟前
lph完成签到 ,获得积分10
2分钟前
花花2024完成签到 ,获得积分10
2分钟前
小岛完成签到 ,获得积分10
2分钟前
活泼学生完成签到 ,获得积分10
2分钟前
Liberal-5完成签到 ,获得积分10
2分钟前
汉堡包应助bullfrog2026采纳,获得10
2分钟前
Ray完成签到 ,获得积分10
2分钟前
黑猫老师完成签到 ,获得积分10
2分钟前
隐形曼青应助niko采纳,获得10
2分钟前
刻苦的新烟完成签到 ,获得积分0
2分钟前
2分钟前
小何发布了新的文献求助10
2分钟前
jyy发布了新的文献求助30
2分钟前
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
Handbook of pharmaceutical excipients, Ninth edition 5000
Aerospace Standards Index - 2026 ASIN2026 2000
Digital Twins of Advanced Materials Processing 2000
晋绥日报合订本24册(影印本1986年)【1940年9月–1949年5月】 1000
Social Cognition: Understanding People and Events 1000
Polymorphism and polytypism in crystals 1000
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 计算机科学 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 物理化学 电极 冶金 遗传学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6034604
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7743805
关于积分的说明 16206042
捐赠科研通 5180941
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2772792
邀请新用户注册赠送积分活动 1755985
关于科研通互助平台的介绍 1640764