論文の概要: Convolutional Long Short-Term Memory Neural Networks Based Numerical Simulation of Flow Field
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2505.15533v1
- Date: Wed, 21 May 2025 13:54:37 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-05-22 15:42:59.678417
- Title: Convolutional Long Short-Term Memory Neural Networks Based Numerical Simulation of Flow Field
- Title(参考訳): 流れ場の数値シミュレーションに基づく畳み込み長短期記憶ニューラルネットワーク
- Authors: Chang Liu,
- Abstract要約: ベースラインネットワークとして改良された畳み込み長短期記憶(Con-vLSTM)ニューラルネットワークを提案する。
円柱まわりの流れの数値シミュレーションを行った。
その結果、改良されたConvLSTMモデルにより、より時間的および空間的特徴を抽出できることが示されている。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 3.9561033879611944
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Computational Fluid Dynamics (CFD) is the main approach to analyzing flow field. However, the convergence and accuracy depend largely on mathematical models of flow, numerical methods, and time consumption. Deep learning-based analysis of flow filed provides an alternative. For the task of flow field prediction, an improved Convolutional Long Short-Term Memory (Con-vLSTM) Neural Network is proposed as the baseline network in consideration of the temporal and spatial characteristics of flow field. Combining dynamic mesh technology and User-Defined Function (UDF), numerical simulations of flow around a circular cylinder were conducted. Flow field snapshots were used to sample data from the cylinder's wake region at different time instants, constructing a flow field dataset with sufficient volume and rich flow state var-iations. Residual networks and attention mechanisms are combined with the standard ConvLSTM model. Compared with the standard ConvLSTM model, the results demonstrate that the improved ConvLSTM model can extract more temporal and spatial features while having fewer parameters and shorter train-ing time.
- Abstract(参考訳): 計算流体力学(CFD)は流れ場を解析するための主要な手法である。
しかし、収束と精度は流れの数学的モデル、数値的手法、時間的消費に大きく依存する。
ディープラーニングに基づくフローの分析は、代替手段を提供する。
流れ場予測の課題として,流れ場の時間的・空間的特性を考慮した改良型畳み込み長短期記憶(Con-vLSTM)ニューラルネットワークを提案する。
動的メッシュ技術とUDFを組み合わせた円柱まわりの流れの数値シミュレーションを行った。
フローフィールドスナップショットは、シリンダーのウェイク領域から異なるタイミングでデータをサンプリングするために使用され、十分な体積と豊富なフロー状態 var-iation を持つフローフィールドデータセットを構築した。
残差ネットワークとアテンション機構は標準のConvLSTMモデルと組み合わせられる。
標準のConvLSTMモデルと比較して,改良されたConvLSTMモデルでは,パラメータが少なく,列車の所要時間が短いとともに,時間的・空間的な特徴を抽出できることが示されている。
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