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(Referência obtida automaticamente do Web of Science, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores.)

Assessment of reduced-order modeling strategies for convective heat transfer

Texto completo
Autor(es):
Zucatti, Victor [1] ; Lui, Hugo F. S. [1] ; Pitz, Diogo B. [1, 2] ; Wolf, William R. [1]
Número total de Autores: 4
Afiliação do(s) autor(es):
[1] Univ Estadual Campinas, Sch Mech Engn, BR-13083970 Campinas, SP - Brazil
[2] Univ Fed Parana, Dept Mech Engn, Curitiba, Parana - Brazil
Número total de Afiliações: 2
Tipo de documento: Artigo Científico
Fonte: NUMERICAL HEAT TRANSFER PART A-APPLICATIONS; v. 77, n. 7 JAN 2020.
Citações Web of Science: 0
Resumo

An assessment of physics-based and data-driven reduced-order models (ROMs) is presented for the study of convective heat transfer in a rectangular cavity. Despite the simple geometrical configuration, the current setup offers increasingly rich dynamics as the thermal forcing is increased, thus making it a suitable candidate to evaluate the performance of ROMs. First, flow simulations are performed using a high-order spectral element method that will feed the ROMs with well-resolved temporal and spatial information. Proper orthogonal decomposition (POD) is applied to reduce the problem dimensionality for all models. The class of tested physics-based models include the Galerkin and least-squares Petrov-Galerkin (LSPG) methods that rely on projection of the Navier-Stokes and energy equations being solved. On the other hand, the data-driven methods applied in this work rely on regression of the governing equations, which are treated as a nonlinear dynamical system. The data-driven methods tested here include the sparse identification of nonlinear dynamics (SINDy) approach and a method recently proposed in literature based on deep neural networks (DNNs). All ROMs are able to represent the periodical temporal dynamics of a low Rayleigh number flow. However, the physics-based approaches demonstrate a better performance for a moderate Rayleigh number case with more complex flow dynamics, when several frequencies are excited in a non-periodical fashion. (AU)

Processo FAPESP: 19/18809-7 - Estratégias de modelagem de ordem reduzida para simulação de escoamentos não estacionários
Beneficiário:Victor Zucatti da Silva
Linha de fomento: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Mestrado
Processo FAPESP: 13/07375-0 - CeMEAI - Centro de Ciências Matemáticas Aplicadas à Indústria
Beneficiário:José Alberto Cuminato
Linha de fomento: Auxílio à Pesquisa - Centros de Pesquisa, Inovação e Difusão - CEPIDs
Processo FAPESP: 18/11410-9 - Utilização da análise de componentes principais para a construção de modelos de ordem reduzida
Beneficiário:Victor Zucatti da Silva
Linha de fomento: Bolsas no Brasil - Mestrado
Processo FAPESP: 13/08293-7 - CECC - Centro de Engenharia e Ciências Computacionais
Beneficiário:Munir Salomao Skaf
Linha de fomento: Auxílio à Pesquisa - Centros de Pesquisa, Inovação e Difusão - CEPIDs