SNU CBE

Optimizing a Physics-Informed Machine Learning Model for Pulsatile Shear-Thinning Channel Flow

2024 · Nihon Reoroji Gakkaishi

저자

Junwon Son, Nayeon Park, Hyungyeol Kwak, 남재욱 (Jaewook Nam)

연구주제

Model Reduction and Neural Networks · Rheology and Fluid Dynamics Studies

NTIS 과학기술표준분류

화공 > 화학공정 > 공정설비기술

배정 근거: 논문을 지원한 과제의 분류(정책 연계 맵과 같은 방법).

AI 연구 키워드·방법

채널 유동 pulsatile flow 전단담화 유체

베이지안 최적화 물리정보 신경망(PINN)

키워드 (OpenAlex)

physics-informed neural networks pulsatile flow shear-thinning fluids channel flow Bayesian optimization Gaussian processes transient flow simulation loss weighting

초록

This paper explores the application of physics-informed neural networks for solving pulsatile shear-thinning flows in a two-dimensional channel. To identify an optimal model, models of varying implementations of boundary conditions, network sizes, number of training points, activation functions, and loss weights are investigated through case by case studies complemented by Gaussian-processes based Bayesian optimization. The final model demonstrates a high level of agreement with a reference numerical solution, with an error of less than 2%. This result indicates that appropriately trained PINNs can be utilized as a method for simulating transient shear-thinning flows.

이 논문을 지원한 국가R&D 과제 (NTIS 성과)

연도과제부처사업수행기관NTIS 분류(1순위)
2024유동 분석 기반 수요 맞춤형 액체 코팅 공정 설계 연구과학기술정보통신부개인기초연구(과기정통부)서울대학화공 > 화학공정 > 공정설비기술
2024에너지/환경 소재 공정조합설계 연구단과학기술정보통신부나노소재기술개발서울대학화공 > 화학공정 > 공정설비기술
2024코팅기반 화학공정 연구센터과학기술정보통신부집단연구지원서울대학화공 > 화학공정 > 기초유기소재 공정기술

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교수 1

남재욱

연구주제 1

Model Reduction and Neural Networks

정책분야 1

화학공정

키워드 2

채널 유동 · 전단담화 유체

방법 2

베이지안 최적화 · 물리정보 신경망(PINN)