This thesis is aimed to Design of Experiments methodology. Main purpose of this thesis is to create detailed materials for lessons of Design of Experiments in Quality Control courses. Thesis contains case studies which are applicable for education purposes. Design of Experiments has been applied for solder joints quality evaluation. Solder joints have been modeled in software ANSYS and finite element method has been applied for thermomechanical stress evaluation.

Mobile learning has developed into an essential component within the education landscape and, with two billion users worldwide, the social media platform WhatsApp has become a prominent feature in this domain. Nevertheless, with ambiguity in the literature about the effects of WhatsApp on teaching and learning and especially a paucity of research measuring collaboration on WhatsApp in relation to students’ academic achievement. The purpose of the study was to explain and predict WhatsApp’s effect on academic achievement using a quantitative questionnaire. The results suggest that increased collaboration on WhatsApp may improve academic achievement. Additionally, improving other aspects, such as active learning, trust, support, formality, interaction and interdependence, may enhance collaboration and, in turn, improve academic achievement. The study has value by providing measurable scientific evidence about the effects of WhatsApp on learning that can be incorporated into the design of teaching and learning activities with WhatsApp to improve academic achievement. / Uhlelo lokufunda uhamba (Mobile learning) selikhule ladlondlobala laba yisigaba esibalulekile ngaphansi komkhakha wemfundo kanti, lolu hlelo selunabasebenzisi abangamabhiliyoni amabili emhlabeni wonke jikelele, uhlelo lwenkundla yezokuxhumana komphakathi lwe-WhatsApp seluyinkanyezi egqamile kulesi sizinda. Yize-kunjalo, kukhona okungacaci kahle mayelana nombhalo wobuciko kwimiphumela yohlelo lwe-WhatsApp mayelana nokufundisa kanye nokufunda, kanti ikakhulu, uhlelo lwezocwaningo olulinganisa izinga lokusebenzisana kohlelo lwe-WhatsApp okumayelana nokuphumelela kwabafundi kwizifundo zabo. Inhloso yalolu cwaningo kwaye kuwukuchaza kanye nokuhlahla umphumela wohlelo lwe-WhatsApp kwezemfundo, ngokusebenzisa uhlelo locwaningo lwemibuzo egxile kumanani (quantitative questionnaire) . Imiphumela iphakamisa ukuthi izinga lokusbenzisana ohlelweni lwe-WhatsApp lungathuthukisa umphumela wezemfundo. Ngaphezu kwalokho, lungathuthukisa ezinye izinhlaka, ezinjengohlelo lokufunda olumatasa. Lungaletha ukwethembana, ukuxhasana, ukwenza izinto ngendlela esemthethweni, lungaletha ukuxoxisana kanye nokusebenzisana kwangaphakathi, lungaqinisa ukusebenzisana, kanti ngakolunye uhlangothi, lungaletha impumelelo kwezemfundo. Ucwaningo lubalulekile ngoba lunikeza ubufakazi bezesayensi obulinganisekayo mayelana nemithelela yohlelo lwe-WhatsApp ohlelweni lokufunda, okuwuhlelo olungafakwa ngaphansi kohlelo lokudizayina imisebenzi yohlelo lokufunda nokufundisa ku-WhatsApp ukuthuthukisa ukwenza ngcono imiphumela yezemfundo. / Mobiele leer het in ’n noodsaaklike komponent van die onderwyslandskap ontwikkel en met twee miljard gebruikers wêreldwyd, het die sosiale mediaplatform WhatsApp ’n prominente kenmerk van hierdie domein geword. Nogtans bestaan daar dubbelsinnigheid in die letterkunde oor die uitwerking van WhatsApp op onderrig en leer, en is daar veral ’n gebrek aan navorsing wat die samewerking op WhatsApp in verhouding tot die studente se akademiese prestasies meet. Die doel van hierdie studie was om WhatsApp se uitwerking op akademiese prestasie aan die hand van ’n kwantitatiewe vraelys te verduidelik en te voorspel. Die resultate stel voor dat ’n groter mate van samewerking op WhatsApp akademiese prestasie kan verbeter. Dit kan ook ander aspekte soos aktiewe leer, vertroue, ondersteuning, formaliteit, interaksie en onderlinge afhanklikheid verbeter en kan samewerking verhoog, wat op sy beurt akademiese prestasie kan verbeter. Die studie is waardevol in die sin dat dit meetbare, wetenskaplike bewyse oor die uitwerking van WhatsApp op leer verskaf het, wat by die ontwerp van onderrig- en leeraktiwiteite geïnkorporeer kan word om akademiese prestasie te verbeter. / School of Computing / M. Tech. (Information Technology)

<p>In this dissertation, I investigate the authentic learning experiences of students participating in the Engineering Projects in Community Service (EPICS) program at Purdue University within the framework of authentic education. Utilizing a quantitative approach, the study assesses the performance of new and returning students across five key outcomes that measure authentic learning during a single semester. The analysis of variance (ANOVA) revealed significant main effects for time of assessment and type of student on performance, with an overall improvement in all outcomes observed from mid-term to final evaluations and returning students typically outperforming new students. Interaction effects between time and type were also examined, revealing subtle yet complex dynamics in students’ learning trajectories. The findings hold implications for enhancing authentic learning, especially in engineering design contexts, and offer insights to guide future implementation of and improvements to authentic education initiatives, particularly the EPICS program. Despite certain limitations, the research opens avenues for future investigations into diverse aspects of authentic education in STEM and beyond.  </p>

Adolescents are especially vulnerable to image-based messages, which place them directly in line with the lifestyle messages presented in numerous alcohol advertisements. Research has shown that teenagers encounter alcohol advertisements from a variety of sources, prompting concern over the consequences of exposure and the risks associated with teen drinking. Warning messages contained within these alcohol advertisements are often vague in their wording and targeted to promote responsible drinking among adults, making them wholly inadequate for teen deterrence. This thesis explores the problems with current alcohol responsibility messages when dealing with teens, and proposes the development of new, modified messages, that are more direct and consequence-based. The Elaboration Likelihood Model of persuasion was used to describe teen processing of alcohol warning messages, and eye-tracking technology was used to determine how this processing can be examined visually. The purpose of this research was to aid in the development of new messages that have been modified by type size, type contrast, and message content (a 2x2x2 factorial design). Results indicated that modifying message content to include direct language and a consequence enhances visibility and attention to alcohol responsibility messages. Larger type and higher contrast can be applied to the message to further enhance visibility, but the change in attention for these factors was shown to be minimal and nonsignificant. Overall, the greatest power lies in changing the message itself, irrespective of all other variables.

No description available.

[ES] El principal desafío en los motores turbina de gas empleados en aviación reside en aumentar la eficiencia del ciclo termodinámico manteniendo las emisiones contaminantes por debajo de las rigurosas restricciones. Ésto ha conllevado la necesidad de diseñar nuevas estrategias de inyección/combustión que operan en puntos de operación peligrosos por su cercanía al límite inferior de apagado de llama. En este contexto, el concepto Lean Direct Injection (LDI) ha emergido como una tecnología prometedora a la hora de reducir los óxidos de nitrógeno (NOx) emitidos por las plantas propulsoras de los aviones de nueva generación. En este contexto, la presente tesis tiene como objetivos contribuir al conocimiento de los mecanismos físicos que rigen el comportamiento de un quemador LDI y proporcionar herramientas de análisis para una profunda caracterización de las complejas estructuras de flujo de turbulento generadas en el interior de la cámara de combustión. Para ello, se ha desarrollado una metodología numérica basada en CFD capaz de modelar el flujo bifásico no reactivo en el interior de un quemador LDI académico mediante enfoques de turbulencia U-RANS y LES en un marco Euleriano-Lagrangiano. La resolución numérica de este problema multi-escala se aborda mediante la descripción completa del flujo a lo largo de todos los elementos que constituyen la maqueta experimental, incluyendo su paso por el swirler y entrada a la cámara de combustión. Ésto se lleva a cabo través de dos códigos CFD que involucran dos estrategias de mallado diferentes: una basada en algoritmos de generación y refinamiento automático de la malla (AMR) a través de CONVERGE y otra técnica de mallado estático más tradicional mediante OpenFOAM. Por un lado, se ha definido una metodología para obtener una estrategia de mallado óptima mediante el uso del AMR y se han explotado sus beneficios frente a los enfoques tradicionales de malla estática. De esta forma, se ha demostrado que la aplicabilidad de las herramientas de control de malla disponibles en CONVERGE como el refinamiento fijo (fixed embedding) y el AMR son una opción muy interesante para afrontar este tipo de problemas multi-escala. Los resultados destacan una optimización del uso de los recursos computacionales y una mayor precisión en las simulaciones realizadas con la metodología presentada. Por otro lado, el uso de herramientas CFD se ha combinado con la aplicación de técnicas de descomposición modal avanzadas (Proper Orthogonal Decomposition and Dynamic Mode Decomposition). La identificación numérica de los principales modos acústicos en la cámara de combustión ha demostrado el potencial de estas herramientas al permitir caracterizar las estructuras de flujo coherentes generadas como consecuencia de la rotura de los vórtices (VBB) y de los chorros fuertemente torbellinados presentes en el quemador LDI. Además, la implementación de estos procedimientos matemáticos ha permitido tanto recuperar información sobre las características de la dinámica de flujo como proporcionar un enfoque sistemático para identificar los principales mecanismos que sustentan las inestabilidades en la cámara de combustión. Finalmente, la metodología validada ha sido explotada a través de un Diseño de Experimentos (DoE) para cuantificar la influencia de los factores críticos de diseño en el flujo no reactivo. De esta manera, se ha evaluado la contribución individual de algunos parámetros funcionales (el número de palas del swirler, el ángulo de dichas palas, el ancho de la cámara de combustión y la posición axial del orificio del inyector) en los patrones del campo fluido, la distribución del tamaño de gotas del combustible líquido y la aparición de inestabilidades en la cámara de combustión a través de una matriz ortogonal L9 de Taguchi. Este estudio estadístico supone un punto de partida para posteriores estudios de inyección, atomización y combus / [CA] El principal desafiament als motors turbina de gas utilitzats a la aviació resideix en augmentar l'eficiència del cicle termodinàmic mantenint les emissions contaminants per davall de les rigoroses restriccions. Aquest fet comporta la necessitat de dissenyar noves estratègies d'injecció/combustió que radiquen en punts d'operació perillosos per la seva aproximació al límit inferior d'apagat de flama. En aquest context, el concepte Lean Direct Injection (LDI) sorgeix com a eina innovadora a l'hora de reduir els òxids de nitrogen (NOx) emesos per les plantes propulsores dels avions de nova generació. Sota aquest context, aquesta tesis té com a objectius contribuir al coneixement dels mecanismes físics que regeixen el comportament d'un cremador LDI i proporcionar ferramentes d'anàlisi per a una profunda caracterització de les complexes estructures de flux turbulent generades a l'interior de la càmera de combustió. Per tal de dur-ho a terme s'ha desenvolupat una metodología numèrica basada en CFD capaç de modelar el flux bifàsic no reactiu a l'interior d'un cremador LDI acadèmic mitjançant els enfocaments de turbulència U-RANS i LES en un marc Eulerià-Lagrangià. La resolució numèrica d'aquest problema multiescala s'aborda mitjançant la resolució completa del flux al llarg de tots els elements que constitueixen la maqueta experimental, incloent el seu pas pel swirler i l'entrada a la càmera de combustió. Açò es duu a terme a través de dos codis CFD que involucren estratègies de mallat diferents: una basada en la generación automàtica de la malla i en l'algoritme de refinament adaptatiu (AMR) amb CONVERGE i l'altra que es basa en una tècnica de mallat estàtic més tradicional amb OpenFOAM. D'una banda, s'ha definit una metodologia per tal d'obtindre una estrategia de mallat òptima mitjançant l'ús de l'AMR i s'han explotat els seus beneficis front als enfocaments tradicionals de malla estàtica. D'aquesta forma, s'ha demostrat que l'aplicabilitat de les ferramente de control de malla disponibles en CONVERGE com el refinament fixe (fixed embedding) i l'AMR són una opció molt interessant per tal d'afrontar aquest tipus de problemes multiescala. Els resultats destaquen una optimització de l'ús dels recursos computacionals i una major precisió en les simulacions realitzades amb la metodologia presentada. D'altra banda, l'ús d'eines CFD s'ha combinat amb l'aplicació de tècniques de descomposició modal avançades (Proper Orthogonal Decomposition and Dynamic Mode Decomposition). La identificació numèrica dels principals modes acústics a la càmera de combustió ha demostrat el potencial d'aquestes ferramentes al permetre caracteritzar les estructures de flux coherents generades com a conseqüència del trencament dels vòrtex (VBB) i dels raigs fortament arremolinats presents al cremador LDI. A més, la implantació d'estos procediments matemàtics ha permès recuperar informació sobre les característiques de la dinàmica del flux i proporcionar un enfocament sistemàtic per tal d'identificar els principals mecanismes que sustenten les inestabilitats a la càmera de combustió. Finalment, la metodologia validada ha sigut explotada a traves d'un Diseny d'Experiments (DoE) per tal de quantificar la influència dels factors crítics de disseny en el flux no reactiu. D'aquesta manera, s'ha avaluat la contribución individual d'alguns paràmetres funcionals (el nombre de pales del swirler, l'angle de les pales, l'amplada de la càmera de combustió i la posició axial de l'orifici de l'injector) en els patrons del camp fluid, la distribució de la mida de gotes del combustible líquid i l'aparició d'inestabilitats en la càmera de combustió mitjançant una matriu ortogonal L9 de Taguchi. Aquest estudi estadístic és un bon punt de partida per a futurs estudis de injecció, atomització i combustió en cremadors LDI. / [EN] Aeronautical gas turbine engines present the main challenge of increasing the efficiency of the cycle while keeping the pollutant emissions below stringent restrictions. This has led to the design of new injection-combustion strategies working on more risky and problematic operating points such as those close to the lean extinction limit. In this context, the Lean Direct Injection (LDI) concept has emerged as a promising technology to reduce oxides of nitrogen (NOx) for next-generation aircraft power plants In this context, this thesis aims at contributing to the knowledge of the governing physical mechanisms within an LDI burner and to provide analysis tools for a deep characterisation of such complex flows. In order to do so, a numerical CFD methodology capable of reliably modelling the 2-phase nonreacting flow in an academic LDI burner has been developed in an Eulerian-Lagrangian framework, using the U-RANS and LES turbulence approaches. The LDI combustor taken as a reference to carry out the investigation is the laboratory-scale swirled-stabilised CORIA Spray Burner. The multi-scale problem is addressed by solving the complete inlet flow path through the swirl vanes and the combustor through two different CFD codes involving two different meshing strategies: an automatic mesh generation with adaptive mesh refinement (AMR) algorithm through CONVERGE and a more traditional static meshing technique in OpenFOAM. On the one hand, a methodology to obtain an optimal mesh strategy using AMR has been defined, and its benefits against traditional fixed mesh approaches have been exploited. In this way, the applicability of grid control tools available in CONVERGE such as fixed embedding and AMR has been demonstrated to be an interesting option to face this type of multi-scale problem. The results highlight an optimisation of the use of the computational resources and better accuracy in the simulations carried out with the presented methodology. On the other hand, the use of CFD tools has been combined with the application of systematic advanced modal decomposition techniques (i.e., Proper Orthogonal Decomposition and Dynamic Mode Decomposition). The numerical identification of the main acoustic modes in the chamber have proved their potential when studying the characteristics of the most powerful coherent flow structures of strongly swirled jets in a LDI burner undergoing vortex breakdown (VBB). Besides, the implementation of these mathematical procedures has allowed both retrieving information about the flow dynamics features and providing a systematic approach to identify the main mechanisms that sustain instabilities in the combustor. Last, this analysis has also allowed identifying some key features of swirl spray systems such as the complex pulsating, intermittent and cyclical spatial patterns related to the Precessing Vortex Core (PVC). Finally, the validated methodology is exploited through a Design of Experiments (DoE) to quantify the influence of critical design factors on the non-reacting flow. In this way, the individual contribution of some functional parameters (namely the number of swirler vanes, the swirler vane angle, the combustion chamber width and the axial position of the nozzle tip) into both the flow field pattern, the spray size distribution and the occurrence of instabilities in the combustion chamber are evaluated throughout a Taguchi's orthogonal array L9. Such a statistical study has supposed a good starting point for subsequent studies of injection, atomisation and combustion on LDI burners. / Belmar Gil, M. (2020). Computational study on the non-reacting flow in Lean Direct Injection gas turbine combustors through Eulerian-Lagrangian Large-Eddy Simulations [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/159882 / TESIS

Mathematics Education / M. Ed. (Mathematics Education)