支配方程式の違い 〜 Unsteady-state Laminar Flow

はじめに

前回の投稿で、遷移状態のLaminar Flow(層流)について、ST型(Stress Tensor form)型の支配方程式を使って、PINNsによる学習と推論結果をまとめた。結果は、参考にしている論文の結果と違ったものになった。

情報源

  • PINN-laminar-flow/PINN_unsteady - これまでも情報源として参考にしてきた論文とgithub。自分で実施した結果の評価に、この論文の図7、図8と比較した。

結果

学習状況

ST型

ST_LossCurve

VP型

VP_LossCurve

圧力推移

ST型
10,000回時点

ST_Pressures_10

15,000回時点

ST_pressures_15

25,000回時点

ST_Pressures_25

VP型
10,000回時点

VP_Pressure_10

15,000回時点

VP_pressures_15

25,000回時点

VP_Pressures_25

速度場と圧力場

ST型
10,000回、0.3秒後

ST_uvp10_30

10,000回、0.5秒後

ST_uvp10_50

25,000回、0.3秒後

ST_uvp25_30

25,000回、0.5秒後

ST_uvp25_50

VP型
10,000回、0.3秒後

VP_uvp10_30

10,000回、0.5秒後

VP_uvp10_50

25,000回、0.3秒後

VP_uvp25_30

25,000回、0.5秒後

VP_uvp25_50

まとめ

情報源1.の図6、図7と比較し、定性的に次のことが言える。

  • VP型の支配方程式で学習したモデルの方が、情報源1.の図に近いように思われる。
  • 自分が(学習で)得たモデルは、VP型、ST型の何も、0.5秒後の圧力が高い状態である。
  • 学習を進めるほど(エポックを増やすほど)、圧力が高くなっている。

上記の原因について、この1週間、支配方程式や境界条件を何度も見直してみたが、原因は不明のままである。

一旦この問題はこのままとして、次の課題を見つけ挑戦したい。