Notizia

Dec 24, 2023

Variazione del calore sul flusso di nanofluido ibrido MHD Williamson con condizione al contorno convettiva e riscaldamento ohmico in un materiale poroso

Scientific Reports volume 13, numero articolo: 6071 (2023) Cita questo articolo 623 Accessi Dettagli metriche Lo scopo del presente studio è esplorare la variazione del calore sull'ibrido MHD Williamson

Rapporti scientifici volume 13, numero articolo: 6071 (2023) Citare questo articolo

623 accessi

Dettagli sulle metriche

Lo scopo del presente studio è esplorare la variazione del calore sul modello di nanofluido ibrido MHD Williamson (Ag-TiO2/H2O) per un flusso bidimensionale stabile e incomprimibile con una condizione al contorno convettiva in un sistema poroso coordinato curvo con riscaldamento ohmico. Il numero di Nusselt si distingue per il processo di radiazione termica. Le equazioni alle derivate parziali sono controllate dal sistema poroso delle coordinate curve, che rappresenta il paradigma del flusso. Utilizzando trasformazioni di similarità, le equazioni acquisite sono state trasformate in equazioni differenziali ordinarie non lineari accoppiate. Le equazioni governative sono state sciolte da RKF45 tramite metodologia di ripresa. L'attenzione si concentra sull'esame delle caratteristiche fisiche come il flusso di calore sulla parete, la distribuzione della temperatura, la velocità del flusso e il coefficiente di attrito superficiale per una varietà di fattori correlati. L'analisi ha spiegato che l'aumento della permeabilità, i numeri di Biot e di Eckert migliorano il profilo della temperatura e rallentano il trasferimento di calore. Inoltre, la condizione al contorno convettiva e la radiazione termica aumentano l’attrito della superficie. Il modello è preparato come implementazione dell'energia solare nei processi di ingegneria termica. Inoltre, questa ricerca ha enormi applicazioni nelle industrie dei polimeri e del vetro, anche nel campo dello styling di scambiatori di calore, delle operazioni di raffreddamento di piastre metalliche, ecc.

A causa dei vincoli nelle applicazioni dei fluidi newtoniani, lo studio dei fluidi non newtoniani ha acquisito maggiore rilevanza nella ricerca moderna. I fluidi non newtoniani includono miele, amido, spray lubrificanti, ketchup e liquidi idraulici. I fluidi non newtoniani non sono soggetti alla relazione di viscosità di Newton. I fluidi non newtoniani hanno una rilevanza non lineare tra lo sforzo di taglio e la velocità di taglio. I fluidi non newtoniani sono ulteriormente classificati in due categorie principali; fluidi di ispessimento di taglio e fluidi di assottigliamento di taglio. I fluidi non newtoniani sono comunemente usati nelle industrie meccaniche e chimiche e anche nelle scienze biologiche. Ha suscitato la curiosità di numerosi ricercatori interessati al flusso di sangue, al flusso di lubrificante e al flusso di plasma. Sono stati sviluppati molti paradigmi dei fluidi per visualizzare la reale natura dei fluidi in base alla viscosità. Questi modelli di fluido sono utili per acquisire una migliore conoscenza delle caratteristiche reologiche dei fluidi non newtoniani. Tra questi fluidi ci sono i fluidi di Carreau, Maxwell, Williamson, Casson, Jaffrey, ecc. Non esisteva un buon modello matematico che obbedisse al flusso dei fluidi che assottigliano il taglio (pseudoplastici). Williamson1 fu un pioniere nello studio dei materiali pseudoplastici e nel suggerire un regime fluido per fluidi non newtoniani, che alla fine prese il suo nome. Questo paradigma fu presentato nel 1929. Il fluido di Williamson dovuto alla superficie in movimento tenendo conto della dissipazione viscosa fu studiato da Megahed2. Ha elaborato che la velocità della superficie veniva abbassata dalla velocità di scorrimento, dal dominio magnetico, dai fenomeni di aspirazione e dallo spessore dello strato limite della quantità di moto risolvendo equazioni avanzate. Il flusso del fluido MHD Williamson su un foglio in estensione con le condizioni termiche e gli impatti di velocità è stato esaminato da Lund et al.3. Iqbal et al.4 hanno utilizzato il modello di Williamson per analizzare numericamente il flusso causato dallo stiramento della piastra. Gireesha et al.5 hanno studiato il flusso liquido di Williamson in un microcanale utilizzando le caratteristiche di taglio della parete. Il flusso paradigmatico di Williamson saturo di granuli è stato esaminato da Bibi et al.6. L'impatto del flusso sul paradigma MHD Williamson con reattivi chimici e dissipatore/sorgente di calore su una superficie piana/curva è stato controllato da Kumar et al.7. Data l'utilità dei fluidi non newtoniani, numerosi ricercatori8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19 hanno utilizzato questi modelli per mostrare il reale comportamento dei fluidi nel corso del decennio precedente.