In-house low-cost water table prototype to practically analyse the modelling compressible flow in a fluid engineering course
Notice bibliographique
Résumé
The present work studies the hydro-gasdynamic analogy between a shock wave, occurring in supersonic internal or external compressible flows, and a hydraulic jump, a sort of normal shock occurring in open-channel flows. It consists of an extensive theoretical framework followed by a practical analysis, the aim of which was to experimentally trigger the hydraulic jump, both normal and oblique, while using a low-cost designed lab prototype. The assembly development, called ‘water table’, arises from the necessity of economical alternatives to expensive supersonic wind tunnels in the experimental study of compressible fluid dynamics. With this objective in mind, a hydraulic canal based on a Laval nozzle was constructed where water flow could accelerate from subcritical to critical to supercritical regime and then return to subcritical regime through a hydraulic jump. In addition, multiple design alternatives were evaluated considering environmental, economic, functional and aesthetics factors. A low-cost implementation was the critical criterion in the design process. The measurements have revealed that the geometry of the nozzle and the wedges designed as obstacles to cause obliquity are the most significant and influential elements in the formation of a hydraulic jump in the experimental set-up. Regarding the experimental variables, the experiments demonstrate the effect of the upstream and downstream heights of the hydraulic jump in the data collection. This experience is a step forward in supporting students in the understanding of compressible flow and its principles by providing an in-house experimental set-up that promotes active learning, motivation and interest in fluid mechanics.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 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 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 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 tête enseignante, 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 ».