Spatiotemporal super-resolution forecasting of high-speed turbulent flows

物理 湍流 统计物理学 气象学 机械 航空航天工程 工程类
作者
Filippos Sofos,Dimitris Drikakis,Ioannis W. Kokkinakis,S. Michael Spottswood
出处
期刊:Physics of Fluids [American Institute of Physics]
卷期号:37 (1) 被引量:4
标识
DOI:10.1063/5.0250509
摘要

This paper implements a spatiotemporal neural network architecture based on the U-Net prototype with four branches, UBranch, to perform both spatial reconstruction and temporal forecasting of flow fields. A high-speed turbulent flow featuring shock-wave turbulent boundary layer interaction is utilized to demonstrate the forecasting in two-dimensional flow frames. The main elements of UBranch consist of convolutional neural networks, which are fast and lightweight for such functions, in a form that bypasses the use of complex and time-consuming long-short-term memory networks. The proposed model can provide the following four future time frames when fed with a sequence of two-dimensional flow images with reasonable accuracy and low root mean square error, and, in parallel, it can indicate the maximum pressure points, which is of primary importance for shock-wave turbulent boundary layer interaction. Apart from the temporal operation, UBranch can also perform spatial super-resolution tasks, reconstructing a low-resolution image to a finer field with increased accuracy. Calculated peak signal-to-noise ratios reach 29.0 for spatiotemporal and 35.0 for spatial-only tasks.

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
zzcjc发布了新的文献求助10
1秒前
李女士关注了科研通微信公众号
4秒前
4秒前
bar完成签到,获得积分10
6秒前
科研通AI6.2应助xiaolizi采纳,获得10
6秒前
你好吗完成签到,获得积分10
6秒前
如梦如画发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
8秒前
清脆发带发布了新的文献求助10
10秒前
你好吗发布了新的文献求助10
12秒前
xxxg郭完成签到 ,获得积分10
12秒前
Wendy完成签到,获得积分10
13秒前
俞弼发布了新的文献求助10
13秒前
苏silence完成签到,获得积分10
14秒前
14秒前
15秒前
17秒前
黄上权发布了新的文献求助20
17秒前
严兴明完成签到,获得积分10
17秒前
17秒前
安详的大雁完成签到 ,获得积分10
18秒前
科研通AI6.3应助科研小白采纳,获得10
20秒前
李女士发布了新的文献求助10
20秒前
21秒前
SUO发布了新的文献求助10
22秒前
王佳佳完成签到,获得积分10
22秒前
程沐玖发布了新的文献求助10
23秒前
26秒前
27秒前
28秒前
能让我也看一眼吗完成签到,获得积分10
29秒前
shenzhijun应助Roya采纳,获得10
30秒前
blue2021发布了新的文献求助10
30秒前
王佳佳发布了新的文献求助10
33秒前
Oo应助Cheng55采纳,获得10
33秒前
俞弼发布了新的文献求助10
35秒前
淡淡从安发布了新的文献求助10
35秒前
37秒前
是个宝耶完成签到 ,获得积分10
40秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(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
Gründe der Seele:Die Wiener Psychatrie im 20.Jahrhundert 1000
Development of a Bridge Weigh-In-Motion System: A technology to convert the bridge response to the passage of traffic into data on vehicle configurations, speeds, times of travel and weights 1000
Organic Reactions, Volume 116 1000
Current concepts in cutaneous toxicity : proceedings of the Fourth Conference on Cutaneous Toxicity, Washington, D.C., May 9-11, 1979 1000
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7273951
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8894866
关于积分的说明 18804232
捐赠科研通 6947687
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3205499
关于科研通互助平台的介绍 2377131
邀请新用户注册赠送积分活动 2180441