使用OpenFOAM和SmartSim结合机器学习与计算流体动力学
机器学习
2024-06-25 v2 流体动力学
摘要
将机器学习（ML）与计算流体动力学（CFD）相结合，为改进技术和自然系统的模拟开辟了许多可能性。然而，CFD+ML算法需要数据交换、同步以及在异构硬件上的计算，这使得它们在大规模问题上的实现异常具有挑战性。我们提供了一种使用开源软件OpenFOAM和SmartSim开发CFD+ML算法的有效且可扩展的解决方案。SmartSim提供了一个编排器，显著简化了CFD+ML算法的编程，以及一个Redis数据库，确保ML与CFD客户端之间高度可扩展的数据交换。我们展示了如何利用SmartSim有效地将OpenFOAM的不同部分（包括预处理/后处理应用、求解器、函数对象和网格运动求解器）与ML耦合。此外，我们还提供了一个OpenFOAM子模块，其中包含可用作CFD+ML实际应用起点的示例。
引用
@article{arxiv.2402.16196,
title = {Combining Machine Learning with Computational Fluid Dynamics using OpenFOAM and SmartSim},
author = {Tomislav Maric and Mohammed Elwardi Fadeli and Alessandro Rigazzi and Andrew Shao and Andre Weiner},
journal= {arXiv preprint arXiv:2402.16196},
year = {2024}
}