Digitala Vetenskapliga Arkivet

Driftstörningar
Det förekommer återkommande driftstörningar på några av sök-portalerna på grund av hög belastning. Vi arbetar på att lösa problemet, ni kan tillfälligt mötas av ett felmeddelande.
Ändra sökning
RefereraExporteraLänk till posten
Permanent länk

Direktlänk
Referera
Referensformat
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Annat format
Fler format
Språk
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Annat språk
Fler språk
Utmatningsformat
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Wall heat transfer reconstruction in laminar and unsteady convective flows using physics-informed neural networks with coordinate transformations
KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Kemiteknik, Processteknologi.ORCID-id: 0000-0001-5529-1544
KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Kemiteknik, Processteknologi.
KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Kemiteknik, Processteknologi.ORCID-id: 0000-0001-5886-415X
2026 (Engelska)Ingår i: International Communications in Heat and Mass Transfer, ISSN 0735-1933, E-ISSN 1879-0178, Vol. 179, nr P1, artikel-id 112159Artikel i tidskrift (Refereegranskat) Published
Abstract [en]

Accurate reconstruction of convective wall heat transfer from known velocity fields remains challenging for physics-informed neural networks (PINNs), because thin near-wall thermal boundary layers and complex geometries often cause large errors in wall-normal temperature gradients. To address this challenge, this study evaluates a coordinate-transformation strategy within a PINN framework, where the physical domain is mapped to a computational domain that regularizes geometry and enhances near-wall resolution. Two representative convective flows are considered: laminar forced convection in a U-shaped channel and an unsteady Rayleigh-Bénard convection (RBC) flow. In the U-shaped channel, the standard PINN, even with near-wall refined sampling, exhibits a pronounced wall-adjacent error band, whereas the transformed formulation recovers the local Nusselt number distribution along the curved heated wall, with an error below 5%. In the RBC case, symmetric wall-normal stretching improves the representation of the top and bottom thermal boundary layers, leading to more accurate mean temperature profiles, clearer plume structures, and lower errors in time-resolved Nusselt number (around 4%). Velocity-noise tests further indicate reasonable robustness under moderate input uncertainty. These results demonstrate that the present strategy extends PINN-based reconstruction from bulk temperature prediction to reliable near-wall heat transfer estimation across geometrical complexity and unsteady convection.

Ort, förlag, år, upplaga, sidor
Elsevier BV , 2026. Vol. 179, nr P1, artikel-id 112159
Nyckelord [en]
Coordinate transformation, Laminar U-shaped channel, Physics-informed neural network, Rayleigh-Bénard convection, Wall heat transfer reconstruction
Nationell ämneskategori
Energiteknik Beräkningsmatematik Strömningsmekanik
Identifikatorer
URN: urn:nbn:se:kth:diva-386917DOI: 10.1016/j.icheatmasstransfer.2026.112159ISI: 001839418100001Scopus ID: 2-s2.0-105045967302OAI: oai:DiVA.org:kth-386917DiVA, id: diva2:2091457
Anmärkning

QC 20260812

Tillgänglig från: 2026-08-12 Skapad: 2026-08-12 Senast uppdaterad: 2026-08-12Bibliografiskt granskad

Open Access i DiVA

Fulltext saknas i DiVA

Övriga länkar

Förlagets fulltextScopus

Sök vidare i DiVA

Av författaren/redaktören
Yao, RanJafari, SajadDuwig, Christophe
Av organisationen
Processteknologi
I samma tidskrift
International Communications in Heat and Mass Transfer
EnergiteknikBeräkningsmatematikStrömningsmekanik

Sök vidare utanför DiVA

GoogleGoogle Scholar

doi
urn-nbn

Altmetricpoäng

doi
urn-nbn
Totalt: 10 träffar
RefereraExporteraLänk till posten
Permanent länk

Direktlänk
Referera
Referensformat
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Annat format
Fler format
Språk
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Annat språk
Fler språk
Utmatningsformat
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf