已入深夜,您辛苦了!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,伴您度过漫漫科研夜!祝你早点完成任务,早点休息,好梦!

Hypersonic flow field and heat flux prediction model based on physics-informed neural networks with positional encoding

高超音速 物理 人工神经网络 冲击波 休克(循环) 空气动力学 不连续性分类 计算流体力学 职位(财务) 流量(数学) 网格 气动加热 机械 航空航天工程 领域(数学) 计算机科学 算法 热流密度 过程(计算) 焊剂(冶金) 热的 编码(内存) 冲击管 计算机模拟 高超音速流动 温度梯度
作者
Gang Dai,Chun Shao,Zefei Zhu,Wenwen Zhao,Guochao Fan,Deyang Tian,Wu Chen
出处
期刊:Physics of Fluids [American Institute of Physics]
卷期号:37 (12)
标识
DOI:10.1063/5.0305837
摘要

The calculation of flow fields and aerodynamic heat under hypersonic flow conditions faces challenges such as low computational efficiency and stringent grid requirements. In contrast, the physics-informed neural network (PINN) model exhibits advantages such as adhering to physical laws, being mesh-free, and having high computational efficiency. Given that neural network models tend to smooth out the data distribution at locations with large gradients and strong discontinuities in hypersonic flow fields, this paper develops a PINN model with high-frequency positional encoding (PE-PINN). This model maps coordinate information to a high-dimensional space, enhancing the network's capability to capture high-gradient features. Furthermore, in the process of modeling two-dimensional flow fields, the PE-PINN model incorporates a shock wave attention module to capture shock wave positions and weighted enhancement of features in shock wave regions, allowing the network to better capture areas with large gradient data distributions in hypersonic flow fields. Compared with the traditional PINN model, the PE-PINN maintains the same prediction efficiency while improving the accuracy of shock wave position characterization from 91.2% to 99%. It successfully simulates the large gradient temperature distribution near the wall, achieving aerothermal prediction with 65.96% and 72.34% efficiency improvements compared to traditional numerical simulations using the PINN and PE-PINN models. This provides an effective method for rapid iterative calculations of fluid–structure interaction in the thermal protection systems of hypersonic vehicles.

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
3秒前
fymshh发布了新的文献求助10
9秒前
alaa完成签到,获得积分10
10秒前
复杂的平卉完成签到,获得积分10
11秒前
拼搏向上发布了新的文献求助10
11秒前
田様应助云纳采纳,获得10
11秒前
李爱国应助wsw采纳,获得10
11秒前
呵呵啊哈发布了新的文献求助150
15秒前
15秒前
16秒前
FashionBoy应助Drorix采纳,获得10
17秒前
李健的小迷弟应助花陵采纳,获得10
19秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
19秒前
李健应助科研通管家采纳,获得10
19秒前
小二郎应助科研通管家采纳,获得10
19秒前
20秒前
小马甲应助科研通管家采纳,获得10
20秒前
Lucas应助科研通管家采纳,获得10
20秒前
yhhhs完成签到 ,获得积分10
20秒前
sxh发布了新的文献求助10
21秒前
22秒前
23秒前
26秒前
皮卡丘完成签到 ,获得积分0
26秒前
呵呵啊哈完成签到,获得积分10
27秒前
大模型应助tg2024采纳,获得10
27秒前
ye发布了新的文献求助10
28秒前
反复发作完成签到 ,获得积分10
29秒前
yl完成签到,获得积分10
31秒前
不想活了发布了新的文献求助10
31秒前
传奇3应助欣喜灯泡采纳,获得10
31秒前
ywayw完成签到,获得积分10
34秒前
34秒前
兴奋元冬完成签到,获得积分10
35秒前
38秒前
39秒前
天天发布了新的文献求助10
41秒前
41秒前
田様应助ShengzhangLiu采纳,获得10
42秒前
45秒前
高分求助中
2025-2031全球及中国金刚石触媒粉行业研究及十五五规划分析报告 12000
(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
The Cambridge History of China: Volume 4, Sui and T'ang China, 589–906 AD, Part Two 1000
The Composition and Relative Chronology of Dynasties 16 and 17 in Egypt 1000
Russian Foreign Policy: Change and Continuity 800
Real World Research, 5th Edition 800
Qualitative Data Analysis with NVivo By Jenine Beekhuyzen, Pat Bazeley · 2024 800
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5696321
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 5106712
关于积分的说明 15218683
捐赠科研通 4852289
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2603056
邀请新用户注册赠送积分活动 1554697
关于科研通互助平台的介绍 1512760