Machine learning-aided characterization of microbubbles for venturi bubble generator

文丘里效应 外推法 雷诺数 多相流 微气泡 气泡 析因实验 索特平均直径 计算机科学 人工智能 喷嘴 机械工程 机械 模拟 机器学习 数学 声学 工程类 超声波 统计 物理 并行计算 湍流 入口
作者
Jian Ruan,Hang Zhou,Zhiming Ding,Yaheng Zhang,Luhaibo Zhao,Jie Zhang,Zhiyong Tang
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier BV]
卷期号:465: 142763-142763 被引量:6
标识
DOI:10.1016/j.cej.2023.142763
摘要

The characterization of microbubbles for venturi tube is important for the associated industrial applications, but still challenging due to the coupling effects of numerous operating factors. Here, we report a machine learning (ML)-aided approach for predicting the characteristics of microbubbles generated by venturi tube. Full factorial design of experiments (DOE) was first carried out, followed by the image post-processing to obtain multi-dimensional dataset. After data cleaning, MLP (Multi-Layer Perception), random forest (RF) and Catboost models were trained to correlate the Sauter mean diameter (ds) to five operating features, namely, throat-to-outlet ratio β, divergent angle θ, gas-to-liquid ratio α, gas Reynolds number Reg and liquid Reynolds number Rel. All three ML models provide excellent predictability on ds, while the Catboost model displays the best extrapolation performance in three investigated scenarios. Internal importance analysis shows that the throat size and Reg play the greatest and least influence on ds, respectively. We also explored the mathematical fitting approach based on obtained experimental dataset. The results show that ML models deliver improved predictive performance over mathematical model, but the latter provides better mechanistic interpretability. This work demonstrates the great potential of ML in the gas–liquid multiphase flow.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
FashionBoy应助科研通管家采纳,获得10
刚刚
思源应助科研通管家采纳,获得10
刚刚
大模型应助Wcy采纳,获得10
刚刚
赵睿智完成签到,获得积分20
2秒前
枫叶发布了新的文献求助10
2秒前
初景发布了新的文献求助80
3秒前
4秒前
点点应助俊逸海豚采纳,获得10
4秒前
优雅的老姆完成签到,获得积分10
5秒前
77完成签到,获得积分10
5秒前
Owen应助赵睿智采纳,获得10
6秒前
李牧完成签到,获得积分10
8秒前
10秒前
12秒前
jasmineyy完成签到 ,获得积分10
12秒前
hhhwxi完成签到,获得积分10
13秒前
ydq完成签到 ,获得积分10
13秒前
RYS发布了新的文献求助10
15秒前
15秒前
小蘑菇应助南浔采纳,获得10
16秒前
搜集达人应助李牧采纳,获得10
17秒前
优雅仙人掌完成签到,获得积分20
17秒前
17秒前
乐观的自行车完成签到,获得积分10
18秒前
19秒前
20秒前
烟花应助优雅仙人掌采纳,获得10
21秒前
华仔应助CDH采纳,获得10
21秒前
綦菽完成签到,获得积分20
21秒前
Nora发布了新的文献求助20
21秒前
21秒前
共享精神应助安静的依白采纳,获得10
22秒前
綦菽发布了新的文献求助30
25秒前
腊八蒜完成签到,获得积分10
25秒前
zy发布了新的文献求助10
26秒前
26秒前
充电宝应助ksrcc采纳,获得10
27秒前
27秒前
脑洞疼应助anders采纳,获得30
27秒前
深情安青应助酷炫的尔白采纳,获得10
28秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Markov Chain Monte Carlo 5000
Weaponeering: An Introduction Fourth Edition, Volume 1 1000
Advanced Weaponeering Fourth Edition, Volume 2 1000
Evidence Summary. Injection (subcutaneous):op- timal administration 1000
悉尼大学博士学位论文,题目:Modelling and testing of one-sided stitched laminated composites. 作者:Kristopher P. Plain 700
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 610
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7492333
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9084157
关于积分的说明 19373247
捐赠科研通 7104810
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3249345
关于科研通互助平台的介绍 2418877
邀请新用户注册赠送积分活动 2234904