ブログ

Dec 04, 2023

対流境界条件と多孔質材料内のオーム加熱による MHD ウィリアムソンハイブリッドナノ流体流の熱変化

Scientific Reports volume 13、記事番号: 6071 (2023) この記事を引用 670 アクセス メトリクスの詳細 本研究の目的は、MHD ウィリアムソン ハイブリッドの熱の変化を調査することです。

Scientific Reports volume 13、記事番号: 6071 (2023) この記事を引用

670 アクセス

メトリクスの詳細

本研究の目的は、オーミック加熱を伴う曲面座標多孔質システムにおける対流境界条件を伴う定常二次元非圧縮性流れの MHD ウィリアムソンハイブリッドナノ流体 (Ag-TiO2/H2O) モデル上の熱の変化を調査することです。 ヌッセルト数は熱放射の過程によって区別されます。 偏微分方程式は、流れのパラダイムを表す曲線座標の多孔質システムによって制御されます。 相似変換を使用して、取得された方程式は結合非線形常微分方程式に変換されました。 支配方程式は、RKF45 によって射撃方法論によって解体されました。 壁での熱流束、温度分布、流速、およびさまざまな関連要素の表面摩擦係数などの物理的特性を調べることに重点が置かれています。 この分析では、透過性の増加によりビオとエッケルト数が温度プロファイルを強化し、熱伝達が遅くなることが説明されました。 さらに、対流境界条件と熱放射により、表面の摩擦が増大します。 このモデルは、熱工学のプロセスにおける太陽エネルギーの実装として準備されています。 さらに、この研究はポリマーやガラスの産業、熱交換器のスタイリング、金属プレートの冷却操作などの分野にも多大な応用が可能です。

ニュートン流体の応用には制約があるため、非ニュートン流体の研究は現代の研究との関連性が高まっています。 非ニュートン流体には、蜂蜜、デンプン、潤滑スプレー、ケチャップ、作動液などがあります。 非ニュートン流体はニュートンの粘性関係の影響を受けません。 非ニュートン流体の場合、せん断応力とせん断速度の間には非線形の関係があります。 非ニュートン流体はさらに 2 つの主要なカテゴリに分類されます。 ずり粘稠化の流体とずり減粘の流体。 非ニュートン流体は、機械産業や化学産業、さらには生物科学でも一般的に使用されています。 これは、血液の流れ、潤滑剤の流れ、血漿の流れに興味を持つ多くの研究者の好奇心を引き起こしました。 粘度に基づいて実際の流体の性質を示すために、多くの流体パラダイムが開発されてきました。 これらの流体モデルは、非ニュートン流体のレオロジー特性についてより深い知識を得るのに役立ちます。 これらの流体の中には、Carreau、Maxwell、Williamson、Casson、Jaffrey などの流体があります。せん断減粘流体 (擬塑性) の流れに従う優れた数学モデルはありませんでした。 Williamson1 は、擬似塑性の材料を研究し、非ニュートン流体の流体体制を提案した先駆者であり、最終的に彼の名にちなんで名付けられました。 このパラダイムは 1929 年に提出されました。粘性散逸を考慮した表面の移動によるウィリアムソン流体は Megahed2 によって研究されました。 彼は、高度な方程式を解くことによって、表面の速度が滑り速度、磁区、吸引現象、運動量境界層の厚さによって低下することを詳しく説明しました。 熱条件と速度の影響による拡張シート上の MHD ウィリアムソン流体の流れは、Lund らによって精査されました 3。 Iqbal et al.4 は、Williamson モデルを使用して、プレートの伸張によって生じる流れを数値的に解析しました。 Gireesha ら 5 は、壁せん断特性を使用してマイクロチャネル内の Williamson 液体流を調査しました。 顆粒内で飽和したウィリアムソン パラダイム フローは、Bibi et al.6 によって検討されました。 平面/曲面にわたる化学反応性およびヒートシンク/ソースを備えた MHD Williamson パラダイムに対する流れの影響は、Kumar et al.7 によってチェックされました。 非ニュートン流体の有用性のため、過去 10 年間にわたり、多数の研究者がこれらのモデルを使用して流体の真の挙動を示してきました。