Biological implications of the hydrodynamics of swimming at or near the surface and in shallow water
Notice bibliographique
Résumé
The origins and effects of wave drag at and near the surface and in shallow water are discussed in terms of the dispersive waves generated by streamlined technical bodies of revolution and by semi-aquatic and aquatic animals with a view to bearing on issues regarding the design and function of autonomous surface and underwater vehicles. A simple two-dimensional model based on energy flux, allowing assessment of drag and its associated wave amplitude, is applied to surface swimming in Lesser Scaup ducks and is in good agreement with measured values. It is argued that hydrodynamic limitations to swimming at speeds associated with the critical Froude number ( approximately 0.5) and hull speed do not necessarily set biological limitations as most behaviours occur well below the hull speed. From a comparative standpoint, the need for studies on the hull displacement of different forms is emphasized. For forms in surface proximity, drag is a function of both Froude and Reynolds numbers. Whilst the depth dependence of wave drag is not particularly sensitive to Reynolds number, its magnitude is, with smaller and slower forms subject to relatively less drag augmentation than larger, faster forms that generate additional resistance due to ventilation and spray. A quasi-steady approach to the hydrodynamics of swimming in shallow water identifies substantial drag increases relative to the deeply submerged case at Froude numbers of about 0.9 that could limit the performance of semi-aquatic and aquatic animals and autonomous vehicles. A comparative assessment of fast-starting trout and upside down catfish shows that the energy losses of fast-starting fish are likely to be less for fish in surface proximity in deep water than for those in shallow water. Further work on unsteady swimming in both circumstances is encouraged. Finally, perspectives are offered as to how autonomous surface and underwater vehicles in surface proximity and shallow water could function to avoid prohibitive hydrodynamic resistance, thereby increasing their operational life.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».