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基于深度神经网络的格子玻尔兹曼算法
被引量：
1
1
作者
陈辛阳
聂滋森
+2 位作者
蒋子超
杨耿超
姚清河
《中山大学学报（自然科学版）（中英文）》
CAS
CSCD
北大核心
2021年第5期39-49,共11页
格子玻尔兹曼算法(LBM,Lattice Boltzmann method)相较于传统计算流体力学方法具有程序结构简单,对复杂边界和非线性问题适应性强以及便于并行计算等诸多优点。然而,其作为一种显式算法,在计算过程中的迭代次数较多,进而消耗大量计算资...
格子玻尔兹曼算法(LBM,Lattice Boltzmann method)相较于传统计算流体力学方法具有程序结构简单,对复杂边界和非线性问题适应性强以及便于并行计算等诸多优点。然而,其作为一种显式算法,在计算过程中的迭代次数较多,进而消耗大量计算资源。利用深度学习在预测与回归方面的强大能力,基于LBM设计了一个由卷积层与卷积长短期记忆层组成的人工神经网络预测模型并将其命名为C-LBM(compressed LBM)。该模型能等效替代多个普通LBM迭代。对于方腔环流问题,模型完成训练后,对测试集均方差在5×10^(-6)以下,对泛化算例在10-5以下,精度得到了保障。相较于串行LBM程序,C-LBM模型计算效率提升约15倍。
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关键词
格子玻尔兹曼算法
数据驱动模型
深度学习
算法
加速
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职称材料
格子玻尔兹曼和气体动理学通量算法及其应用进展
被引量：
1
2
作者
舒昌
杨鲤铭
+1 位作者
王岩
吴杰
《南京航空航天大学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第5期801-816,共16页
采用守恒律方程求解流体流动问题时,单元界面通量的计算尤为关键,该过程也被称为通量重构。由于离散控制方程的物理量定义在解点上,如何利用解点上的值来计算单元界面的通量,是计算流体力学最为关心的问题之一。针对该问题的研究已发展...
采用守恒律方程求解流体流动问题时,单元界面通量的计算尤为关键,该过程也被称为通量重构。由于离散控制方程的物理量定义在解点上,如何利用解点上的值来计算单元界面的通量,是计算流体力学最为关心的问题之一。针对该问题的研究已发展了各式各样的计算格式,例如完全基于数学重构的差分近似、基于部分物理重构的黎曼通量求解器以及近年发展起来的基于完全物理重构的气体动理学格式、格子Boltzmann通量算法和气体动理学通量算法。本文首先对几种典型的通量重构算法进展进行回顾和分析;然后着重介绍格子玻尔兹曼通量算法和气体动理学通量算法的研究进展及其相关应用;最后就该类算法存在的挑战和可能的研究方向进行展望。
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关键词
计算流体力学
气体动理学格式
格子
玻尔兹曼
通量
算法
气体动理学通量
算法
连续和稀薄流动
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职称材料
基于波数分析的扰流板风噪声仿真与优化
3
作者
杜敏韬
宋俊
+4 位作者
叶斌
陈耀钦
周万田
江财茂
龙良活
《空气动力学学报》
CSCD
北大核心
2024年第7期69-76,I0002,共9页
近年来,后扰流板风噪声成为汽车研究的热点,然而,其产生机理尚未完全清楚,同时,工程上的降噪也是亟待解决的难点。为了研究汽车后扰流板风噪声的产生机理并降低其对车内噪声的影响,首先,基于格子玻尔兹曼算法进行了可压缩非定常整车外...
近年来,后扰流板风噪声成为汽车研究的热点,然而,其产生机理尚未完全清楚,同时,工程上的降噪也是亟待解决的难点。为了研究汽车后扰流板风噪声的产生机理并降低其对车内噪声的影响,首先,基于格子玻尔兹曼算法进行了可压缩非定常整车外流场仿真,通过统计能量分析法计算车内噪声响应,并利用风洞试验验证了计算结果的准确性。然后,采用可直观显示噪声源位置的波数分析方法,对玻璃面压力进行分解,得到湍流压力载荷和声压载荷,同时结合噪声频谱的分析结果,发现:后扰流板的低频噪声峰值主要由周期性脱落涡带来的声压以及涡旋和玻璃面作用带来的湍流脉动压力共同导致,而高频噪声峰值主要由高速气流引起的辐射声压导致。最后,提出了一个优化后的扰流板设计,使得车内噪声频谱低频段声压级降低了5.5 dB(A),高频段声压级降低了14 dB(A)。
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关键词
可压缩
格子玻尔兹曼算法
波数分析
扰流板
风噪声
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职称材料
题名
基于深度神经网络的格子玻尔兹曼算法
被引量：
1
1
作者
陈辛阳
聂滋森
蒋子超
杨耿超
姚清河
机构
中山大学航空航天学院
出处
《中山大学学报（自然科学版）（中英文）》
CAS
CSCD
北大核心
2021年第5期39-49,共11页
基金
国家重点研发计划国际合作项目(2018YFE9103900)
高性能计算专项(2016YFB0200603)
+2 种基金
国家自然科学基金(11972384)
广东省促进经济高质量发展专项资金(GDOE[2019]A01)
广州市科技计划项目产学研协同创新重大专项(201704030089)。
文摘
格子玻尔兹曼算法(LBM,Lattice Boltzmann method)相较于传统计算流体力学方法具有程序结构简单,对复杂边界和非线性问题适应性强以及便于并行计算等诸多优点。然而,其作为一种显式算法,在计算过程中的迭代次数较多,进而消耗大量计算资源。利用深度学习在预测与回归方面的强大能力,基于LBM设计了一个由卷积层与卷积长短期记忆层组成的人工神经网络预测模型并将其命名为C-LBM(compressed LBM)。该模型能等效替代多个普通LBM迭代。对于方腔环流问题,模型完成训练后,对测试集均方差在5×10^(-6)以下,对泛化算例在10-5以下,精度得到了保障。相较于串行LBM程序,C-LBM模型计算效率提升约15倍。
关键词
格子玻尔兹曼算法
数据驱动模型
深度学习
算法
加速
Keywords
Lattice Boltzmann method
data-driven model
deep learning
algorithm acceleration
分类号
TP183 [自动化与计算机技术—控制理论与控制工程]
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职称材料
题名
格子玻尔兹曼和气体动理学通量算法及其应用进展
被引量：
1
2
作者
舒昌
杨鲤铭
王岩
吴杰
机构
新加坡国立大学机械工程系
南京航空航天大学航空学院
南京航空航天大学非定常空气动力学与流动控制工信部重点实验室
南京航空航天大学机械结构力学及控制国家重点实验室
出处
《南京航空航天大学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第5期801-816,共16页
基金
国家自然科学基金(12202191)
江苏省自然科学基金(BK20210273)
+1 种基金
南京航空航天大学前瞻布局科研专项资金资助
江苏高校优势学科建设工程(PAPD)。
文摘
采用守恒律方程求解流体流动问题时,单元界面通量的计算尤为关键,该过程也被称为通量重构。由于离散控制方程的物理量定义在解点上,如何利用解点上的值来计算单元界面的通量,是计算流体力学最为关心的问题之一。针对该问题的研究已发展了各式各样的计算格式,例如完全基于数学重构的差分近似、基于部分物理重构的黎曼通量求解器以及近年发展起来的基于完全物理重构的气体动理学格式、格子Boltzmann通量算法和气体动理学通量算法。本文首先对几种典型的通量重构算法进展进行回顾和分析;然后着重介绍格子玻尔兹曼通量算法和气体动理学通量算法的研究进展及其相关应用;最后就该类算法存在的挑战和可能的研究方向进行展望。
关键词
计算流体力学
气体动理学格式
格子
玻尔兹曼
通量
算法
气体动理学通量
算法
连续和稀薄流动
Keywords
computational fluid dynamics
gas kinetic scheme
lattice Boltzmann flux solver
gas kinetic flux solver
continuous and rarefied flows
分类号
O354 [理学—流体力学]
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职称材料
题名
基于波数分析的扰流板风噪声仿真与优化
3
作者
杜敏韬
宋俊
叶斌
陈耀钦
周万田
江财茂
龙良活
机构
广州汽车集团股份有限公司汽车工程研究院
出处
《空气动力学学报》
CSCD
北大核心
2024年第7期69-76,I0002,共9页
文摘
近年来,后扰流板风噪声成为汽车研究的热点,然而,其产生机理尚未完全清楚,同时,工程上的降噪也是亟待解决的难点。为了研究汽车后扰流板风噪声的产生机理并降低其对车内噪声的影响,首先,基于格子玻尔兹曼算法进行了可压缩非定常整车外流场仿真,通过统计能量分析法计算车内噪声响应,并利用风洞试验验证了计算结果的准确性。然后,采用可直观显示噪声源位置的波数分析方法,对玻璃面压力进行分解,得到湍流压力载荷和声压载荷,同时结合噪声频谱的分析结果,发现:后扰流板的低频噪声峰值主要由周期性脱落涡带来的声压以及涡旋和玻璃面作用带来的湍流脉动压力共同导致,而高频噪声峰值主要由高速气流引起的辐射声压导致。最后,提出了一个优化后的扰流板设计,使得车内噪声频谱低频段声压级降低了5.5 dB(A),高频段声压级降低了14 dB(A)。
关键词
可压缩
格子玻尔兹曼算法
波数分析
扰流板
风噪声
Keywords
compressible
lattice Boltzmann method
wavenumber-frequency analysis
spoiler
wind noise
分类号
U463.835 [机械工程—车辆工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于深度神经网络的格子玻尔兹曼算法
陈辛阳
聂滋森
蒋子超
杨耿超
姚清河
《中山大学学报（自然科学版）（中英文）》
CAS
CSCD
北大核心
2021
1
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
格子玻尔兹曼和气体动理学通量算法及其应用进展
舒昌
杨鲤铭
王岩
吴杰
《南京航空航天大学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2022
1
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
基于波数分析的扰流板风噪声仿真与优化
杜敏韬
宋俊
叶斌
陈耀钦
周万田
江财茂
龙良活
《空气动力学学报》
CSCD
北大核心
2024
0
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职称材料
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