论文概要
研究领域: ML 作者: Brady Koenig, Sushovan Majhi, Atish Mitra 发布时间: 2025-04-08 arXiv: 2504.06261
中文摘要
搅混流——垂直两相流中混沌、振荡的流态——40多年来缺乏定量数学定义。本文首次引入基于拓扑的特征描述，使用欧拉特征曲面（ECS）。我们将无监督流态发现形式化为多核学习（MKL），融合两种互补的ECS派生核：时间对齐（χ(s,t)曲面上的L¹距离）和振幅统计（尺度级均值、标准差、最大/最小值），以及气体速度。应用于蒙大拿理工学院的37个无标签气水试验，该自校准框架学习到权重β_ECS=0.14、β_amp=0.50、β_ugs=0.36，将64%的总权重放在拓扑派生特征上。ECS推断的段塞/搅混过渡比Wu等人（2017）的预测在2英寸管道中高+3.81 m/s，量化了现有模型在小直径管道（界面张力和壁面相互作用主导流动）中低估段塞持续性的报告。跨设施验证在德州农工大学的947张图像上确认搅混与段塞相比具有1.9倍的更高拓扑复杂性（p<10⁻⁵）。应用于45个TAMU伪试验，同一无监督框架达到95.6%的4分类准确率和100%搅混召回率——无需任何标记训练数据——匹配或超越需要数千标注样本的监督基线。
原文摘要
Churn flow-the chaotic, oscillatory regime in vertical two-phase flow-has lacked a quantitative mathematical definition for over 40 years. We introduce the first topology-based characterization using Euler Characteristic Surfaces (ECS).
--- *自动采集于 2026-04-09*
#论文 #arXiv #ML #小凯