The interplay between gravity and centrifugal forces in the continuous circular hydraulic jump
Notice bibliographique
Résumé
The flow of a thin film over a rotating disk is crucial in many industrial applications, such as spin coating and jet cooling. Accurate prediction of hydrodynamic features is essential for optimizing these processes. In this study, we examine the vertical downward impingement of a circular Newtonian liquid jet on a horizontally rotating disk, focusing on two distinct regimes based on the rotation level. For a stationary disk and low rotation speed, a continuous hydraulic jump is formed, while increased rotation speed leads to the transformation of the jump into a hump. A composite mean-field thin-film approach is utilized to analyze the flow dynamics in different regions of the domain. The effects of gravity and rotation are considered by developing a model to capture the continuous jump and vortex structure. The influence of rotation on the laminar boundary layer near impingement is found to be negligible. Specific conditions for gravity and rotation are established to differentiate between the jump and hump regimes. The model is validated for both regimes against existing experiment. In the jump regime, the flow transitions from predominantly azimuthal near the disk to predominantly radial toward the free surface, while in the hump regime, the flow maintains an azimuthal character around the hump. The vortex associated with the jump diminishes with increasing rotation speed, indicating the occurrence of a type-0 jump on a rotating disk. For small gravity, the vortex does not form in conjunction with the jump at any rotation level. In the case of small rotation, large gravity, and large disk size, the film exhibits a hydraulic jump near impingement followed by a sharp rise in thickness near the edge of the disk.
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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)
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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 ».