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Feb 03, 2024

Studio del flusso del punto di ristagno del fluido viscoelastico micropolare con la legge di Fourier e Fick modificata

Scientific Reports volume 13, numero articolo: 9491 (2023) Cita questo articolo 543 Accessi 1 Dettagli metriche altmetriche I fluidi non newtoniani sono ampiamente utilizzati in molti settori diversi, come ad esempio

Rapporti scientifici volume 13, numero articolo: 9491 (2023) Citare questo articolo

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I fluidi non newtoniani sono ampiamente utilizzati in molti settori diversi, come la lavorazione della plastica, la creazione di dispositivi elettrici, i flussi di lubrificazione e la produzione di forniture mediche. Viene condotta un'analisi teorica per esaminare il flusso del punto di ristagno di un fluido micropolare di 2° grado in un materiale poroso in direzione di una superficie allungata sotto l'effetto del campo magnetico, che viene stimolato da queste applicazioni. Le condizioni al contorno della stratificazione sono imposte sulla superficie della lastra. Vengono anche prese in considerazione le leggi generalizzate di Fourier e Fick con l'energia di attivazione per discutere il trasporto di calore e di massa. Per ottenere la versione adimensionale delle equazioni modellate sul flusso, vengono utilizzate variabili di similarità appropriate. Queste versioni di trasferimento delle equazioni vengono risolte numericamente mediante l'implementazione della tecnica BVP4C su MATLAB. I risultati grafici e numerici vengono ottenuti per vari parametri adimensionali emergenti e discussi. Si noti che con le previsioni più accurate di \(\varepsilon\) e M, lo schizzo di velocità diminuisce a causa del verificarsi dell'effetto di resistenza. Inoltre, si è visto che una stima più ampia dei parametri micropolari migliora la velocità angolare del fluido.

Le caratteristiche collettive della convezione mista e della radiazione termica sono le numerose conseguenze nella fisiologia degli organi umani come il cuore, il fegato e il cervello. In medicina, scienza, ingegneria e processi industriali, le indagini sul flusso di convezione mista indotto dallo stiramento delle superfici hanno un'applicazione importante. Queste applicazioni sono state deliberate da investigatori lontani. Su un foglio allungato, Khan et al.1 hanno studiato gli effetti della radiazione termica non lineare, della dissipazione viscosa, della convezione non lineare, del dissipatore o sorgente di calore e della termoforesi sul flusso di fluido tangente iperbolico con nanoparticelle. Nel flusso di convezione mista non lineare del fluido newtoniano lungo una fonte di calore o pozzo, nella doppia stratificazione e nella radiazione termica non lineare sotto la placca di Riga, Hayat et al.2 hanno esaminato la trasmissione del calore di massa. Ibrahim e Gizewu3 hanno discusso il trasporto di calore e massa nel liquido iperbolico tangente non newtoniano con nanoparticelle di flusso di convezione mista non lineare con il modello Cattaneo-Christove con l'effetto magnetico, energia di attivazione oltre un foglio espandibile non uniforme. Patil et al.4 hanno esaminato la trasmissione della massa termica per un fluido a base d'acqua che scorre in un flusso di convezione mista non lineare su un cono verticale. Alsaedi et al.5 hanno analizzato la comunicazione calore-massa nel flusso di convezione mista non lineare di nanofluidi Eyring-Powell con l'influenza dell'effetto magnetico, del riscaldamento Joule e della dissipazione viscosa verso un foglio allungato. Da Qasemian et al.6, è stato esaminato il comportamento idraulico e termico di un flusso di nanofluido all'interno di un tubo utilizzato in una trasmissione automatizzata. Fathellahi et al.7 hanno esaminato il modo in cui l'MHD ha influenzato il flusso di compressione 2D del nanofluido tra due fogli equidistanti. Diversi studi sul flusso di convezione mista non lineare di diversi liquidi possono essere trovati nei Rif.8,9,10,11,12,13.

Grazie alle numerose applicazioni del flusso dello strato limite nei processi ingegneristici e industriali come la produzione della carta, la progettazione di fogli e pellicole di plastica, l'estrusione aerodinamica di fogli di plastica e gomma, il rafforzamento e la diluizione di fili di rame, fibre di vetro, il raffreddamento di superfici metalliche in un bagno di raffreddamento, ecc. ., che causato da un lenzuolo stirato continuo ha ricevuto notevole attenzione negli ultimi anni. Yurusoy e Pakdemirli14 hanno ottenuto le soluzioni accurate delle equazioni che regolano il flusso di un fluido non newtoniano verso un foglio stirato. Il flusso di fluido viscoelastico attraverso un mezzo permeabile è stato descritto da Prasad et al.15 come risultato delle conseguenze della velocità di reazione sul trasporto di specie chimicamente reattive verso un foglio stirato. Riaz et al.16 hanno affrontato gli impatti della generazione di entropia e il confronto dell'irreversibilità del flusso di nanofluidi Cu-sangue sotto il campo magnetico applicato e gli impatti della dissipazione viscosa attraverso un canale curvo. Nadeem et al.17 hanno studiato l'analisi della convezione e della diffusione mediante valutazione matematica nell'ambito della dissipazione viscosa in un condotto non circolare. Elgazery e Hassan18 hanno studiato l'influenza dei campi magnetici, del mezzo permeabile, della diffusività termica e della viscosità variabile per il trasporto della massa termica in un liquido non newtoniano su una superficie allungata. La trasmissione calore-massa del punto di stagnazione di un flusso di fluido non newtoniano sotto l'effetto di processi chimici eterogenei ed omogenei attraverso una superficie espandibile è stata stabilita da Labropulu et al.19. Javed et al.20 hanno considerato il flusso di un liquido non newtoniano con il modello Powell-Eyring verso un foglio di stiramento. I pochi contributi più attuali nella scheda di stretching possono essere indicati nei Rif.21,22,23,24.