Splash-free urinals for global sustainability and accessibility: Design through physics and differential equations
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Urinals are a staple of public spaces yet their designs have remained essentially stagnant for over a century. The use of urinals often results in significant splatter (splashback) as urine splashes upon impact with the urinal generating droplets which travel back onto the floor and user, which generates unhygienic environments, high cleaning costs, and adds unpleasant workload for custodial staff. Impinging stream angle is one of many factors that affect splashback. We theoretically predict and experimentally validate that when the impinging angle is below an invariant critical value of ∼30∘, the flow rate of splashback under human urination conditions can be significantly suppressed. We propose novel urinal designs that were generated by solving differential equations derived from the isogonal curve problem to ensure the urine stream impacts at or below this critical angle. Experiments validate that these designs can substantially reduce splashback to only 1.4% of the splash of a common contemporary commercial urinal. The widespread adoption of the urinal designs described in this work would result in considerable conservation of human resources, cost, cleaning chemicals, and water usage, rendering large-scale impacts on modern society by improving sustainability, hygiene, and accessibility.
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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 | 0,000 | 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 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| 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 ».