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저자정보
원종찬 (서강대학교) 김태완 (서강대학교) 박진규 (서강대학교) 강성원 (서강대학교)
저널정보
한국전산유체공학회 한국전산유체공학회지 한국전산유체공학회지 제28권 제3호
발행연도
2023.9
수록면
18 - 26 (9page)
DOI
10.6112/kscfe.2023.28.3.018

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A liquid jet developing into a liquid film over a rotating disk is found in various industrial applications such as semiconductor manufacturing processes. The liquid film develops various instabilities such as the spiral wave and film break-up. This study performs a non-dimensional analysis on these film instability points. High-fidelity flow simulations are performed for a parametric study based on the rotation rate, flow rate, liquid viscosity, surface tension, and contact angle (CA). A non-dimensional model for the instability points is derived using the Buckingham‘s PI theorem. Parameter sensitivity analyses are performed using the simulation results for a reduced model. The spiral wave starting point is affected mainly by the Reynolds number and capillary number, but not by CA. Also, a reduced non-dimensional model using a single parameter can be derived by combining the non-dimensional parameters. On the break-up point, the surface tension and CA have primary effects, and the capillary number and CA are found to be the main non-dimensional parameters. Based on this finding, a reduced non-dimensional model that predicts the break-up point is derived.
#회전 원판(Rotating disk) #액막(Liquid film) #액막 불안정성(Film instability) #이상 유동(Two-phase flow) #전산유체역학(Computational Fluid Dynamics, CFD)

목차

1. 서론
2. 수치 해석 기법
3. 결과 및 분석
4. 결론
References

참고문헌 (18)

참고문헌 신청
1991, Thomas, S., Faghri, A. and Hankey, W., "Experimental analysis and flow visualization of a thin liquid film on a stationary and rotating disk," J. Fluids Eng., Vol.113, No.1, pp.73-80. google schola 2003, Ozar, B., Cetegen, B.M. and Faghri, A., "Experiments on the flow of a thin liquid film over a horizontal stationary and rotating disk surface," Exp. Fluids, Vol.34, No.5, pp.556-565. google schola 1972, Charwat, A.F., Kelly, R.E. and Gazley, C., "The flow and stability of thin liquid films on a rotating disk," J. Fluid Mech., Vol.53, No.2, pp.227-255. google schola 2011, Boiarkina, I., Pedron, S. and Patterson, D.A., "An experimental and modelling investigation of the effect of the flow regime on the photocatalytic degradation of methylene blue on a thin film coated ultraviolet irradiated spinning disc reactor," App google schola 2012, Vita, P., Gschaider, B., Prieling, D. and Steiner, H., "Thin film flow simulation on a rotating disc," in Proceedings of the 6th European Congress on Computational Methods in Applied Sciences and Engineering. google schola

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