Enfoques de regresión simbólica para el cálculo directo del diámetro de tubería
Autores: Brki, Dejan; Praks, Pavel; Praksová, Renáta; Kozubek, Tomá
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Enfoques de regresión simbólica para el cálculo directo del diámetro de tubería
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Análisis matemático
Palabras clave
Estudio
Regresión simbólica
Diámetro del tubo
Caudal
Pérdida de presión
Viscosidad cinemática
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 26
Citaciones: Sin citaciones
Este estudio proporciona soluciones novedosas y precisas basadas en regresión simbólica para el cálculo del diámetro de la tubería cuando se conocen la tasa de flujo y la caída de presión (pérdida de carga), junto con la longitud de la tubería, la rugosidad interna absoluta de la tubería y la viscosidad cinemática del fluido. PySR y Eureqa, herramientas de regresión simbólica gratuitas y de código abierto, se utilizan para descubrir fórmulas aproximadas simples y precisas. Se utilizan tres enfoques: (1) la fuerza bruta de la potencia de cálculo, que proporciona resultados basados en datos de entrada sin procesar; (2) un método mejorado donde los parámetros de entrada se transforman a través de la función Lambert W; (3) un método donde los resultados se basan en entradas y la ecuación de Colebrook transformada a través de nuevos grupos adimensionales adecuados. Los modelos descubiertos fueron simplificados por la herramienta de simplificación WolframAlpha y/o la caja de herramientas simbólicas equivalente de Matlab. Los modelos novedosos hacen que el cálculo iterativo sea redundante; son simples para la codificación informática, mientras que el error relativo sigue siendo menor en comparación con la solución a través de nomogramas. Las soluciones de regresión simbólica descubiertas por la fuerza bruta de la potencia de cálculo descartan la viscosidad cinemática del fluido como parámetro de entrada, lo que implica que tiene la menor influencia.
Descripción
Este estudio proporciona soluciones novedosas y precisas basadas en regresión simbólica para el cálculo del diámetro de la tubería cuando se conocen la tasa de flujo y la caída de presión (pérdida de carga), junto con la longitud de la tubería, la rugosidad interna absoluta de la tubería y la viscosidad cinemática del fluido. PySR y Eureqa, herramientas de regresión simbólica gratuitas y de código abierto, se utilizan para descubrir fórmulas aproximadas simples y precisas. Se utilizan tres enfoques: (1) la fuerza bruta de la potencia de cálculo, que proporciona resultados basados en datos de entrada sin procesar; (2) un método mejorado donde los parámetros de entrada se transforman a través de la función Lambert W; (3) un método donde los resultados se basan en entradas y la ecuación de Colebrook transformada a través de nuevos grupos adimensionales adecuados. Los modelos descubiertos fueron simplificados por la herramienta de simplificación WolframAlpha y/o la caja de herramientas simbólicas equivalente de Matlab. Los modelos novedosos hacen que el cálculo iterativo sea redundante; son simples para la codificación informática, mientras que el error relativo sigue siendo menor en comparación con la solución a través de nomogramas. Las soluciones de regresión simbólica descubiertas por la fuerza bruta de la potencia de cálculo descartan la viscosidad cinemática del fluido como parámetro de entrada, lo que implica que tiene la menor influencia.