基于機(jī)器學(xué)習(xí)-CFD的明渠流速場(chǎng)預(yù)測(cè)模型

打開(kāi)文本圖片集

摘要：快速準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)渠道的斷面流速場(chǎng)，對(duì)明渠的設(shè)計(jì)、維護(hù)和提高灌溉效率具有重要意義，而對(duì)于水位變化速度快、幅度大的渠道，實(shí)時(shí)預(yù)測(cè)其流速場(chǎng)更為困難。以都江堰人民渠總干渠為例，基于機(jī)器學(xué)習(xí)-CFD提出了一種構(gòu)建實(shí)時(shí)流速場(chǎng)預(yù)測(cè)模型的新方法：首先，使用計(jì)算流體力學(xué)（CFD）對(duì)目標(biāo)明渠斷面進(jìn)行模擬；然后，建立機(jī)器學(xué)習(xí)模型（SaDE-ELM），在SaDE-ELM中構(gòu)建一個(gè)全連接的3層三輸入一輸出的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，其隱藏層節(jié)點(diǎn)的參數(shù)通過(guò)流速場(chǎng)數(shù)據(jù)特征在策略庫(kù)中自適應(yīng)選擇進(jìn)化策略的差分進(jìn)化算法進(jìn)行計(jì)算，使用Moore-Penrose廣義逆來(lái)計(jì)算該網(wǎng)絡(luò)輸出層權(quán)重；最后，使用CFD斷面模擬數(shù)據(jù)訓(xùn)練SaDE-ELM。（剩余14038字）