Una revisión de simulaciones y enfoques de aprendizaje automático para el análisis de separación de flujo
Autores: Hao, Xueru; He, Xiaodong; Zhang, Zhan; Li, Juan
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Una revisión de simulaciones y enfoques de aprendizaje automático para el análisis de separación de flujo
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Separación de flujo
Mecánica de fluidos
Rendimiento aerodinámico
Ecuaciones de Navier-Stokes
Diseño aerodinámico
Aprendizaje automático
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 31
Citaciones: Sin citaciones
La separación de flujo es un fenómeno fundamental en la mecánica de fluidos gobernado por las ecuaciones de Navier-Stokes, que son ecuaciones en derivadas parciales (EDPs) de segundo orden. Este fenómeno impacta significativamente el rendimiento aerodinámico en diversas aplicaciones del sector aeroespacial, incluyendo vehículos aéreos micro (MAVs), movilidad aérea avanzada y la industria de la energía eólica. Su complejidad surge de su naturaleza no lineal y multidimensional, y se ve influenciada por parámetros operativos y geométricos más allá del número de Reynolds (Re), lo que hace que la predicción precisa sea un desafío persistente. Los modelos tradicionales a menudo luchan por capturar las complejidades de los flujos separados, requiriendo técnicas avanzadas de simulación y predicción. Esta revisión proporciona una visión general completa de las estrategias para mejorar el diseño aerodinámico al mejorar la comprensión y predicción de la separación de flujo. Destaca los avances recientes en métodos de simulación y aprendizaje automático (ML), que utilizan bases de datos de campos de flujo y técnicas de asimilación de datos. También se discuten direcciones futuras, incluyendo redes neuronales informadas por la física (PINNs) y marcos híbridos, para mejorar aún más la predicción y control de la separación de flujo.
Descripción
La separación de flujo es un fenómeno fundamental en la mecánica de fluidos gobernado por las ecuaciones de Navier-Stokes, que son ecuaciones en derivadas parciales (EDPs) de segundo orden. Este fenómeno impacta significativamente el rendimiento aerodinámico en diversas aplicaciones del sector aeroespacial, incluyendo vehículos aéreos micro (MAVs), movilidad aérea avanzada y la industria de la energía eólica. Su complejidad surge de su naturaleza no lineal y multidimensional, y se ve influenciada por parámetros operativos y geométricos más allá del número de Reynolds (Re), lo que hace que la predicción precisa sea un desafío persistente. Los modelos tradicionales a menudo luchan por capturar las complejidades de los flujos separados, requiriendo técnicas avanzadas de simulación y predicción. Esta revisión proporciona una visión general completa de las estrategias para mejorar el diseño aerodinámico al mejorar la comprensión y predicción de la separación de flujo. Destaca los avances recientes en métodos de simulación y aprendizaje automático (ML), que utilizan bases de datos de campos de flujo y técnicas de asimilación de datos. También se discuten direcciones futuras, incluyendo redes neuronales informadas por la física (PINNs) y marcos híbridos, para mejorar aún más la predicción y control de la separación de flujo.