論文の概要: Cova-PINN: Cross-Domain Conservation Physics-Informed Neural Network for Fluid-Solid Conjugate Heat Transfer in Complex Geometries
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2610.11108v1
- Date: Thu, 08 Oct 2026 02:28:18 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-10-10 02:36:53.741288
- Title: Cova-PINN: Cross-Domain Conservation Physics-Informed Neural Network for Fluid-Solid Conjugate Heat Transfer in Complex Geometries
- Title(参考訳): Cova-PINN:複合測地における流体-固体共役熱伝達のためのクロスドメイン保存物理インフォームニューラルネットワーク
- Abstract要約: Cova-PINNは多ドメインPINNフレームワークであり、複雑なジオメトリにおける熱相互作用経路と保存サポートを整合させる。
我々は,3つの周期的最小表面(TPMS)熱交換器上でのCova-PINNの評価と,CHT固有の,最適化指向,複素幾何学的なPINNベースラインに対するDualMS設計について検討した。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 6.851854509304714
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Multi-domain physics-informed neural networks (PINNs) flexibly model medium-specific representations to solve fluid--solid conjugate heat transfer (CHT). However, standard multi-domain PINNs enforce governing equations and interface conditions on separately sampled domain supports, which can yield plausible temperature fields but inaccurate end-to-end energy transfer and outlet temperatures. We propose Cova-PINN, a multi-domain PINN framework that aligns conservation support with thermal interaction paths in complex geometries. Cova-PINN jointly optimizes cross-domain composite control-volume balances at the local scale and paired-wall closure at the global exchanger scale. We evaluate Cova-PINN on four triply periodic minimal surface (TPMS) heat exchangers and a geometrically distinct DualMS design against CHT-specific, optimization-oriented, and complex-geometry PINN baselines under a common protocol. Relative to the closest baseline, MUSA-PINN-CHT, Cova-PINN reduces average outlet-temperature and device-level closure errors across the four TPMS topologies by $37.7\%$ and $60.2\%$, respectively, while also improving full-field and heat-duty accuracy, with consistent gains on DualMS.
- Abstract(参考訳): マルチドメイン物理インフォームドニューラルネットワーク(PINN)は、流体-固体共役熱伝達(CHT)を解くために、柔軟に媒体特異的表現をモデル化する。
しかし、標準のマルチドメインPINNは、分離されたサンプルドメインのサポートにおいて、制御方程式とインターフェース条件を強制し、プラウシブルな温度場を得るが、不正確なエンド・ツー・エンドのエネルギー伝達と出力温度を得ることができる。
本研究では,多領域PINNフレームワークであるCova-PINNを提案する。
Cova-PINNは、局所スケールでのクロスドメイン複合制御-体積バランスとグローバル交換器スケールでのペアウォール閉鎖を共同で最適化する。
我々は,3つの周期的最小表面(TPMS)熱交換器上でCova-PINNを評価し,共通プロトコルの下でCHT固有の,最適化指向,複素幾何学的なPINNベースラインに対して幾何的に異なるDualMS設計を行う。
最も近いベースラインであるMUSA-PINN-CHTとは対照的に、Cova-PINNは4つのTPMSトポロジの平均出口温度とデバイスレベルのクロージャ誤差を37.7 %$と60.2 %$で削減し、フルフィールドとヒートデューティの精度も向上し、DualMSは一貫して上昇している。
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