Physics-based neural networks for simulation and synthesis of cyclic adsorption processes
Notice bibliographique
Résumé
A computationally faster and reliable modelling approach called a physics-based artificial neural network framework for adsorption and chromatography emulation (PANACHE) is developed. PANACHE uses deep neural networks for cycle synthesis and simulation of cyclic adsorption processes. The proposed approach focuses on learning the underlying governing partial differential equations in the form of a physics-constrained loss function to simulate adsorption processes accurately. The methodology developed herein does not require any system-specific inputs such as isotherm parameters. Accordingly, unique neural network models were built to fully predict the column dynamics of different constituent steps based on unique boundary conditions that are typically encountered in adsorption processes. The trained neural network model for each constituent step aims to predict the entire spatiotemporal solutions of different state variables by obeying the underlying physical laws. The proposed approach is tested by constructing and simulating four different vacuum swing adsorption cycles for post-combustion CO2 capture without retraining the neural network models. For each cycle, 50 simulations, each corresponding to a unique set of operating conditions, are carried out until the cyclic-steady state. The results demonstrated that the purity and recovery calculated from the neural network-based simulations are within 2.5% of the detailed model's predictions. PANACHE reduced computational times by 100 times while maintaining similar accuracy of the detailed model simulations.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».