<link rel="stylesheet" href="styles.f3b1fba60ec7970c.css">
ATENÇÃO: O depĂłsito de novas publicaçÔes estĂĄ temporariamente suspenso.

Application of symmetry lters on a DNS database to build euclidean invariant data-driven turbulence models :a comparison between neural network and random forest machine learning techniques

dc.contributor.advisorThompson, Roney Leon
dc.contributor.referee1Musa afir, Ricardo Eduardo
dc.contributor.referee2Klein, TĂąnia Suaiden
dc.creatorFonseca, Eduardo Ferreira
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/ 6657423711668545pt_BR
dc.date.accessioned2023-10-30T15:18:15Z
dc.date.available2026-05-16T03:02:41Z
dc.date.issued2020-12
dc.description.abstractIn industrial applications, great part of the ows occurs in the turbulent regime. Highly accurate numerical solutions, such as Direct Numerical Simulation (DNS), have prohibitive computational costs so most numerical problems are solved using Reynolds Average Navier-Stokes (RANS) models, which feature low computational cost and not often satisfactory accuracy. The use of Machine Learning (ML) techniques for turbulence models has already been used in the literature, setting DNS data as a target in ML models, based on data from the mean velocity eld, or the Reynolds stress tensor, R. In recent studies, however, it was observed that the DNS data for R does not show satisfactory convergence, when compared to data for the mean velocity and pressure elds. In order to get around this problem, a methodology was developed to correct the modi ed divergent of R, using only data related to the mean velocity eld, called t, which presented promising results when compared to R corrections. In this work, the use of a database with Euclidean invariance and the in uence of the quality of the DNS database, used in Neural Networks (NN) and Random Forests (RF), to predict the turbulent properties R and t, are investigated in a turbulent ow in a square duct. A treatment of the DNS database is carried out in order to emulate longer DNS averaging simulation times and, consequently, better convergence of related elds. The results obtained by all models built, show that there is a direct relation between the convergence of DNS data, the symmetry present in this ow pattern and the performance of data-driven turbulence models.pt_BR
dc.description.resumoEm aplicaçÔes industriais, grande parte dos escoamentos acontece no regime turbulento. SoluçÔes numĂ©ricas de alta acurĂĄcia, como Direct Numerical Simulation (DNS), tem custos computacionais proibitivos, portanto, grande parte dos problemas numĂ©ricos sĂŁo resolvidos a partir do uso de modelos Reynolds Average Navier-Stokes (RANS), que tĂȘm como caracterĂ­stica baixo custo computacional e acurĂĄcia muitas vezes nĂŁo satisfatĂłria. A utilização de tĂ©cnicas de Machine Learning (ML) para modelos de turbulĂȘncia, jĂĄ vem sendo empregada na literatura, utilizando dados DNS como alvo nos modelos de ML, a partir de dados do campo de velocidade, ou do tensor de Reynolds, R. Em estudos recentes foi observado, entretanto, que os dados DNS de R nĂŁo apresentam convergĂȘncia satisfatĂłria, quando comparados aos dados dos campos de velocidade e pressĂŁo. Para contornar este problema, foi desenvolvida a metodologia para correção do divergente modi cado de R, a partir apenas, do campo de velocidade, denominada de t, apresentando resultados promissores, quando comparados Ă  R. Neste trabalho, o uso de base de dados com invariĂąncia Euclideana e a in uĂȘncia da qualidade da base de dados DNS, utilizada em Redes Neurais (NN) e Florestas RandĂŽmicas (RF), para a previsĂŁo das propriedades turbulentas R e t, sĂŁo investigados em um escoamento turbulento em duto quadrado. Um tratamento da base de dados DNS Ă© realizado de modo a emular maiores tempos mĂ©dios de simulação DNS e, consequentemente, melhor convergĂȘncia dos mesmos. Os resultados obtidos por todos os modelos construĂ­dos mostram que hĂĄ uma relação direta entre a convergĂȘncia dos dados DNS, a simetria presente neste padrĂŁo de escoamento e o desempenho de modelos de turbulĂȘncia guiados por dados.pt_BR
dc.embargo.termsabertopt_BR
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/11422/21933
dc.languageengpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal do Rio de Janeiropt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.departmentInstituto Alberto Luiz Coimbra de Pós-Graduação e Pesquisa de Engenhariapt_BR
dc.publisher.initialsUFRJpt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Mecùnicapt_BR
dc.rightsAcesso Abertopt_BR
dc.subjectTurbulĂȘnciapt_BR
dc.subjectAprendizado de mĂĄquinapt_BR
dc.subject.cnpqEngenharia MecĂąnicapt_BR
dc.titleApplication of symmetry lters on a DNS database to build euclidean invariant data-driven turbulence models :a comparison between neural network and random forest machine learning techniquespt_BR
dc.typeDissertaçãopt_BR

Arquivos

Pacote original

Agora exibindo 1 - 1 de 1
Carregando...
Imagem de Miniatura
Nome:
942976.pdf
Tamanho:
2,12 MB
Formato:
Adobe Portable Document Format

Pacote de licença

Agora exibindo 1 - 1 de 1
Carregando...
Imagem de Miniatura
Nome:
license.txt
Tamanho:
1,81 KB
Formato:
Item-specific license agreed upon to submission
Descrição:

ColeçÔes