多孔介质中多相流体动力学的数值模拟对于地球地下的许多能量和环境应用至关重要。数据驱动的次要模型为高保真数字模拟器提供了计算廉价的替代方案。虽然常用的卷积神经网络(CNN)在近似部分微分方程解决方案方面具有强大的功能,但CNN处理不规则和非结构化的模拟网格仍然具有挑战性。然而,地球地下的模拟模型通常涉及与复杂的网格网格的非结构化网格,从而限制了CNN的应用。为了应对这一挑战,我们基于图形卷积网络(GCN)构建了替代模型,以近似多孔介质中多相流和传输过程的空间 - 周期解。我们提出了一种适合耦合PDE系统双曲线特征的新GCN体系结构,以更好地捕获传输动力学。2D异质测试案例的结果表明,我们的替代物以高精度预测压力和饱和状态的演变,并且预测的推出对于多个时间步中仍然稳定。此外,基于GCN的模型可以很好地推广到训练数据集中看不见的不规则域几何和非结构化网格。
1物理学系,科学学院阿巴(Abha),国王哈利德大学(Khalid University),阿巴61421,沙特阿拉伯; amabedei@kku.edu.sa 2计量与能源系统研究实验室,能源工程系,国家工程学系,莫纳斯蒂尔大学,莫纳斯蒂尔5000,突尼斯3号,突尼斯3号3号高中生学院,哈马姆·索斯(Hammam Sousse),索斯大学(Sousse University of Hammam Sesse),Sousse University,Hammam Souse 4011,Hamammam Souse 4011,Tunisia 4 Mechanak Branching,Arak Braffice,Arak Braffice,Arak 33 33 33 33.伊朗amir.ahmadi7192@yahoo.com(a.a.); mojtabaenayati@yahoo.com(M.E.)5营养系,伊拉克埃尔比尔44001的库尔德斯坦欧比尔大学 - 欧比尔市; smohammad.sajadi@gmail.com 6 SRC植物化学系,索兰大学,KRG,SORAN 44008,伊拉克7机械工程系,马来西亚马来亚大学马来亚大学工程学院,马来西亚50603; HOOMAS_YARMAND@UM.EDU.MY 8 8号可持续设计工程系,代尔夫特技术大学工业设计学院,荷兰公元2628 CE DELFT,荷兰9号机械工程系,萨希瓦尔校园,萨希瓦尔校园,伊斯兰教伊斯兰教大学,伊斯兰堡57000,巴基斯坦伊斯兰堡57000; Arslanahmad@cuisahiwal.edu.pk 10独立研究员,38106 Braunschweig,德国 *通信:goshtasbc@gmail.com5营养系,伊拉克埃尔比尔44001的库尔德斯坦欧比尔大学 - 欧比尔市; smohammad.sajadi@gmail.com 6 SRC植物化学系,索兰大学,KRG,SORAN 44008,伊拉克7机械工程系,马来西亚马来亚大学马来亚大学工程学院,马来西亚50603; HOOMAS_YARMAND@UM.EDU.MY 8 8号可持续设计工程系,代尔夫特技术大学工业设计学院,荷兰公元2628 CE DELFT,荷兰9号机械工程系,萨希瓦尔校园,萨希瓦尔校园,伊斯兰教伊斯兰教大学,伊斯兰堡57000,巴基斯坦伊斯兰堡57000; Arslanahmad@cuisahiwal.edu.pk 10独立研究员,38106 Braunschweig,德国 *通信:goshtasbc@gmail.com
热多相流分析已被证明是金属增材制造 (AM) 建模中不可或缺的工具,但准确高效地模拟金属 AM 工艺仍然具有挑战性。本文提出了一种灵活有效的定向能量沉积 (DED) 工艺热多相流模型。与文献中数据拟合或假定的沉积形状不同,我们首先基于具有质量守恒约束的能量最小化问题推导出沉积几何模型。然后,构建一种基于随激光移动的有符号距离函数的界面捕获方法来表示空气-金属界面的演变。该方法可以应用于任何类型的网格,而无需激活网格中的实体元素。耦合的多相 Navier-Stokes 和能量守恒方程通过变分多尺度公式 (VMS) 求解。采用密度缩放的连续表面力 (CSF) 模型来结合 Marangoni 效应、无穿透边界条件和空气-金属界面上的热源。我们利用所提出的方法模拟两个代表性的金属制造问题。将模拟结果与可用的实验测量结果和其他人的计算结果进行了仔细的比较。结果证明了所提出的方法对于金属 AM 问题的准确性和建模能力。c ⃝ 2020 Elsevier BV 保留所有权利。
该研究主题涉及调查气候驱动的变化和反馈机制,与地下水文地质流动和运输,多年冻土变化以及对寒冷地区大气和水系统的相互作用相互作用,并针对沿着气候梯度的北部北极和亚北极北部地区的特定应用。具体目标包括调查和量化多年冻土的过程和系统链接 - 水文 - 杂质地质学 - 水上碳转运 - 气态碳释放,通过开发用于组装这种过程和系统建模能力的方法。有关相关变更机制的可用观察结果用于模型测试和模型解释来自正在进行的现场调查的几个北极和亚北极部位的数据,包括但不限于位于瑞典北部,格陵兰岛和斯瓦尔巴群岛的地点。