多燃烧器制备石英玻璃CFD模拟与人工神经网络加速化学反应过程
传统科学范式逻辑下,探究二氧化硅的沉积机理需要通过实验验证。随着数值模拟技术的发展,以“先模拟推理再实验验证”的逻辑举荐被科研大众接受。近年来人工智能技术的兴起,为数值模拟技术发展打开了新的方向。诸如神经网络类的算法,在浮点计算上有明显优势,因此将传统CFD技术结合神经网络来迭代拟合,是可以加快计算效率的。
本项目包含了四氯化硅为前驱体反应生产二氧化硅沉积颗粒的CFD模拟,并结合模拟结果对炉内化学反应机理进行了分析,同时利用该模型计算的结果建立了一个人工神经网络。该网络以物质浓度信息、温度为输入,物质反应速率为输出。从模拟结果看出,神经网路在此思路上拟合化学反应的信息,精度能够达到误差小于10%的标准。虽然在解释性上不如类似于CRNN之类的网络,但是结果上来看该方向是可以实现的。