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
小张在进步完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
hellolulu88完成签到,获得积分10
1秒前
hanpl发布了新的文献求助10
1秒前
Badada完成签到,获得积分10
2秒前
小橙发布了新的文献求助10
2秒前
zhenghua完成签到,获得积分10
3秒前
曾紫君完成签到,获得积分10
3秒前
NexusExplorer的应助被邹邹采纳,获得10
3秒前
4秒前
请叫我女侠完成签到,获得积分10
4秒前
ding的应助被不想读书采纳,获得10
4秒前
羊毛发布了新的文献求助10
5秒前
平淡的碧灵完成签到,获得积分20
6秒前
吴彦祖发布了新的文献求助10
7秒前
科研通AI6.4的应助被xkey采纳,获得10
7秒前
桐桐的应助被白白采纳,获得10
7秒前
bioli完成签到,获得积分10
7秒前
姚咚咚啊发布了新的文献求助10
7秒前
zk092988完成签到,获得积分10
8秒前
章鱼完成签到,获得积分10
9秒前
鸳鸯的应助被hu采纳,获得30
9秒前
细心黎昕完成签到,获得积分10
9秒前
33完成签到 ,获得积分10
9秒前
9秒前
娜娜子欧发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
Hello的应助被须尽欢采纳,获得30
11秒前
12秒前
科研通AI6.4的应助被背包客采纳,获得10
12秒前
Jackie完成签到,获得积分10
12秒前
111111完成签到 ,获得积分10
14秒前
邹邹发布了新的文献求助10
15秒前
sfdg完成签到,获得积分20
15秒前
乐乐的应助被六月采纳,获得10
16秒前
斯文败类的应助被1933644015采纳,获得20
16秒前
凌风子完成签到 ,获得积分10
17秒前
18秒前
小木子发布了新的文献求助10
18秒前
科研通AI6.2的应助被30采纳,获得10
18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
Aspects of Post-SPE Phonology 2000
Nanocomposite Removal of Pesticides from Wastewater 1000
Practical Manual of Forensic Psychophysiology: Methodology, Execution, and Fields of Application 800
Rosenblum, Global Change Biology 800
Final Report for the 2-D Test of Model 901 Rotor and Wing Airfoils (BSWT 592) 528
Berberine regulates the TLR4 signaling pathway to suppress hypoxia-induced proliferation and migration of pulmonary arterial smooth muscle cells 520
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 计算机科学 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 内科学 复合材料 催化作用 心理学 人工智能 细胞生物学 光电子学 无机化学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7908006
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9411715
关于积分的说明 20894758
捐赠科研通 7508224
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3362062
关于科研通互助平台的介绍 2499922
邀请新用户注册赠送积分活动 2392272