Extension of a viscous thread with temperature-dependent viscosity and surface tension
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Notice bibliographique
Résumé
We consider the evolution of a long and thin vertically aligned axisymmetric viscous thread that is composed of an incompressible fluid. The thread is attached to a solid wall at its upper end, experiences gravity and is pulled at its lower end by a fixed force. As the thread evolves, it experiences either heating or cooling by its environment. The heating affects the evolution of the thread because both the viscosity and surface tension of the thread are assumed to be functions of the temperature. We develop a framework that can deal with threads that have arbitrary initial shape, are non-uniformly preheated and experience spatially non-uniform heating or cooling from the environment during the pulling process. When inertia is completely neglected and the temperature of the environment is spatially uniform, we obtain analytic solutions for an arbitrary initial shape and temperature profile. In addition, we determine the criteria for whether the cross-section of a given fluid element will ever become zero and hence determine the minimum stretching force that is required for pinching. We further show that the dynamics can be quite subtle and leads to surprising behaviour, such as non-monotonic behaviour in time and space. We also consider the effects of non-zero Reynolds number. If the temperature of the environment is spatially uniform, we show that the dynamics is subtly influenced by inertia and that the location at which the thread will pinch is selected by a competition between three distinct mechanisms. In particular, for a thread with initially uniform radius and a spatially uniform environment but with a non-uniform initial temperature profile, pinching can occur either at the hottest point, at the points near large thermal gradients or at the pulled end, depending on the Reynolds number. Finally, we show that similar results can be obtained for a thread with initially uniform radius and uniform temperature profile but exposed to a spatially non-uniform environment.
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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 découle