デュフール効果と活性化エネルギーを特徴とする伸縮リガ表面上の電磁流体力学正接双曲ナノ流体のレオロジー

Scientific Reports volume 12、記事番号: 14602 (2022) この記事を引用

1197 アクセス

13 件の引用

メトリクスの詳細

本モデルは、伸長シートを介した双曲線正接ナノ流体の電磁流体力学的流れにおけるデュフール、活性化エネルギー、および熱の発生の影響を扱う。 これは、いくつかの工学分野で広範な重要性をもたらします。 適切な類似性変数を使用すると、PDE の調整支配方程式が非線形 ODE に刷新されます。 生成された常微分方程式の数値出力は、MATLAB bvp4c を使用して行われます。 温度、速度、濃度パターン、抗力係数、シャーウッド数、ヌッセルト数に対するフィーチャの増加の影響がグラフと数値で表されます。 したがって、結果として得られる結論は、以前の出力との対比を利用して確認されます。 興味深いことに、活性化エネルギーはナノ流体の接線双曲線濃度分布を遅らせ、双曲線接線ナノ流体流の温度上昇はデュフール効果の増加に起因することがわかります。ただし、電磁流体力学的変数は速度分布を増加させ、それがべき乗則指数に影響します。 結論的には、熱泳動パラメータ、熱源、ワイセンベルグ数が増加すると、熱伝達率が抑制されます。

ナノ粒子が分散した流体の特徴はニュートン流体の概念では適切に特徴付けることができないため、非ニュートン流体の研究における熱伝達は重要です。 非ニュートン材料の研究は、幅広い分野に関連しています。 この種の材料は、油層工学、バイオテクノロジー地球物理学、原子力および化学産業などの多様な分野で広範な用途が見出されています。 スラリー、ケチャップ、塗料、紙パルプ、ポリマー溶液、汚れは、非ニュートン液体のほんの一例です。 科学と産業の進歩の規模を考慮して、研究者は物理化学的アプローチを精査することに熱心です。 この場合、レオロジー流体の熱伝達流動特性は、食品科学、化石燃料抽出、応用物理学、医学、およびポリマー溶解分野において重要です。 接線双曲流体は、せん断減粘機能を備えた非ニュートン流体です。 同様に、4 つの特性を持つ擬似塑性流体フレームワークもせん断減粘プロセスを記述することができます。 このタイプは双曲線正接流体と呼ばれます。 これらの材料の挙動をより深く理解するために、非ニュートン液体のいくつかのモデルが科学文献で構築されています。 以下に例を示します。せん断速度が増加すると粘度が低下するため、接線双曲線液体はせん断減粘特性を研究するためのモデルとして使用できます。 Reddy et al.1 は、多孔質媒体中での双曲線正接流体の蠕動輸送を研究しました。 Hayat et al.2 は、ブラウン移動度および熱泳動の特徴を考慮して、不浸透性の表面によって形成された接線双曲線ナノ流体の流体磁気流を研究しました。 Hussain et al.3 は、組み込みの MATLAB bvp4c を使用して、2 次滑りと Nield 閾値を持つ多孔質伸縮性ウェッジを利用して、ナノ粒子や運動性微生物を含む非定常 MHD 流れに取り組みました。 Hayat et al.4 は、Soret-Dufour 数を組み込んだ双曲線正接流体の流れに取り組みました。 Sabu et al.5 は、回転加熱ディスク上の MHD アルミナ - 水ナノ液体の流れに対するナノ粒子の形状と熱流体力学的滑り制約の重要性、つまり受動的制御アプローチを明らかにしました。 Mahdy と Chamkha6 は、数値手法を使用してくさびを伸ばすことを考慮して、接線双曲ナノ流体の透過性媒質における時間依存性の MHD 描写の熱物理学的結果を調査しました。 Shafiq et al.7 は、MHD およびゼロ質量流束制約を備えた双曲線正接ナノ流体を含む微生物の質量および熱輸送率を調査しました。 Naseer et al.8 は、伸縮可能な縦方向の円筒における双曲線正接の流体境界層を研究しました。 Dawar et al.9 は、入射太陽エネルギーにさらされたアルギン酸ナトリウムベースの酸化鉄の回転傾斜薄層をシミュレートするための、新しい MHD 不均一対流ナノ流体モデルを研究しました。 Nadeem et al.10 は、湾曲したチューブ内の微小双曲線正接液体の挙動を調査しました。