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统计学 > 应用

arXiv:2507.05986 (stat)
[提交于 2025年7月8日 ]

标题: 使用分数微分熵对明渠湍流中悬浮 sediment 浓度垂直分布的建模

标题: Modeling of Vertical Distribution of Suspended Sediment Concentration in Open Channel Turbulent Flows Using Fractional Differential Entropy

Authors:Poulami Paul, Chanchal Kundu
摘要: 悬浮泥沙浓度和泥沙输移与流体行为高度相关,因此被证明是一个具有探索价值的领域。 现有的确定性和概率方法大多复杂且计算成本高。 在本文中,我们提出了一种更简单但准确且成本效益高的浓度模型,该模型使用了Ubriaco的分数熵,称为分数微分熵(FDE)。 我们在考虑无量纲归一化浓度作为随机变量并利用FDE构建优化问题的情况下,估算了明渠中垂直方向上的悬浮泥沙浓度类型I分布。 在整个研究中,假设表面浓度为零。 我们进一步通过回归和误差分析,利用一些选定的实验和现场数据验证了基于FDE的浓度分布模型。 结果与现有浓度模型进行了比较,结果显示所提出的模型在本研究考虑的各个方面均表现出优越性。
摘要: Suspended sediment concentration and sediment transport heavily correlates to fluid behavior, thus proving it to be a lucrative field for exploration. Most of the existing deterministic and probabilistic methods proved to be complex with high computation cost. In this paper, we proposed a simpler yet accurate and cost effective concentration model using fractional entropy due to Ubriaco for continuous domain, termed as fractional differential entropy (FDE). We estimated the type I distribution of suspended sediment concentration along the vertical direction in open channels considering the dimensionless normalized concentration as a random variable and constructing an optimization problem using the FDE. The surface concentration is assumed to be zero throughout the study. We further validate our FDE based concentration distribution model through regression and error analysis using some selected experimental and field data. The results are compared with the existing concentration models, which show the superiority of the proposed model with respect to the aspects considered under this study.
评论: 22页,3图和4表
主题: 应用 (stat.AP)
MSC 类: Primary 94A17, Secondary 62P12, 65C20
引用方式: arXiv:2507.05986 [stat.AP]
  (或者 arXiv:2507.05986v1 [stat.AP] 对于此版本)
  https://doi.org/10.48550/arXiv.2507.05986
通过 DataCite 发表的 arXiv DOI(待注册)

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来自: Chanchal Kundu [查看电子邮件]
[v1] 星期二, 2025 年 7 月 8 日 13:48:00 UTC (534 KB)
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