Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Nghiên cứu tính toán về ảnh hưởng của trượt đối với chuyển động đối lưu có phân lớp của vật liệu nano lai dọc theo một kim tiêm di động theo phương thẳng đứng
Tóm tắt
Kim tiêm mỏng được xem như một đối tượng quay mà có độ dày nhỏ hơn so với độ dày của lớp biên. Do đó, dòng chảy bị biến dạng bởi kim tiêm di động mỏng có ảnh hưởng đáng kể đến các ứng dụng công nghệ và công nghiệp như thiết bị điện tử, anemometer dây nóng và phát điện địa nhiệt. Vì vậy, bài báo này trình bày một phân tích toán học về dòng chảy sử dụng cơ chế kéo dài của kim tiêm mỏng. Vật liệu nano hỗn hợp được đại diện bằng các hạt nano MoS2 (disulfide molybdenum) và SiO2 (silicon dioxide). Ảnh hưởng vật lý của đối lưu hỗn hợp lên chuyển động trượt của chất lỏng nano hỗn hợp thông qua kim tiêm di động được khám phá. Ảnh hưởng của trượt nhiệt được xem xét trong phân tích hiện tại. Ngoài ra, tác động phân lớp cùng với hiện tượng sinh nhiệt/đồng hóa nhiệt cũng được xem xét trong nghiên cứu này. Các phương trình điều hành đơn giản được chuyển đổi thành các phương trình không chiều kích và sau đó được giải bằng phương pháp phân tích. Một phương pháp đồng hình được sử dụng để tìm các nghiệm hội tụ. Giải thích vật lý về cơ chế vận tốc và truyền nhiệt được thảo luận chi tiết dưới các tham số liên quan. Lực kéo và số Nusselt được mô tả một cách đồ họa. Trong phân tích này, tham số phân lớp ảnh hưởng không tốt đến tỷ lệ truyền nhiệt. Hơn nữa, hiện tượng đối lưu hỗn hợp hỗ trợ các đặc tính của dòng chảy.
Từ khóa
#đối lưu hỗn hợp #kim tiêm di động #vật liệu nano hỗn hợp #truyền nhiệt #cơ chế vận tốc #phân lớpTài liệu tham khảo
S.U. Choi, J.A. Eastman, Enhancing thermal conductivity of fluids with nanoparticles (No. ANL/MSD/CP-84938; CONF-951135–29). Argonne National Lab., IL (United States) (1995)
V. Rajesh, M.A. Sheremet, H.F. Öztop, Impact of hybrid nanofluids on MHD flow and heat transfer near a vertical plate with ramped wall temperature. Case Stud. Therm. Eng. 28, e101557 (2021)
M. Yaseen, M. Kumar, S.K. Rawat, Assisting and opposing flow of a MHD hybrid nanofluid flow past a permeable moving surface with heat source/sink and thermal radiation. Partial Differ. Equ. Appl. Math. 4, e100168 (2021)
M. Izady, S. Dinarvand, I. Pop, A.J. Chamkha, Flow of aqueous Fe2O3–CuO hybrid nanofluid over a permeable stretching/shrinking wedge: a development on Falkner-Skan problem. Chin. J. Phys. 74, 406–420 (2021)
W.F. Xia, S. Ahmad, M.N. Khan, H. Ahmad, A. Rehman, J. Baili, T.N. Gia, Heat and mass transfer analysis of nonlinear mixed convective hybrid nanofluid flow with multiple slip boundary conditions. Case Stud. Therm. Eng. 32, e101893 (2022)
V.M. Krishna, M.S. Kumar, R. Muthalagu, P.S. Kumar, R. Mounika, Numerical study of fluid flow and heat transfer for flow of Cu-Al2O3-water hybrid nanofluid in a microchannel heat sink. Mater. Today Proc. 49, e1298-1302 (2022)
I. Waini, A. Ishak, I. Pop, Symmetrical solutions of hybrid nanofluid stagnation-point flow in a porous medium. Int. Commun. Heat Mass Transf. 130, e105804 (2022)
L.L. Lee, Boundary layer over a thin needle. Phys. Fluids 10(4), 820–822 (1967)
A.T. Akinshilo, F. Mabood, A.O. Ilegbusi, Heat generation and nonlinear radiation effects on MHD Casson nanofluids over a thin needle embedded in porous medium. Int. Commun. Heat Mass Transf. 127, e105547 (2021)
M. Qasim, N. Riaz, D. Lu, M.I. Afridi, Flow over a needle moving in a stream of dissipative fluid having variable viscosity and thermal conductivity. Arab. J. Sci. Eng. 46(8), 7295–7302 (2021)
S. Jahan, M. Ferdows, M. Shamshuddin, K. Zaimi, Radiative mixed convection flow over a moving needle saturated with non-isothermal hybrid nanofluid. J. Adv. Res. Fluid Mech. Therm. Sci. 88(1), 81–93 (2021)
M. Yasir, A. Ahmed, M. Khan, Carbon nanotubes based fluid flow past a moving thin needle examine through dual solutions: stability analysis. J. Energy Storage 48, e103913 (2022)
P. Singh, D. Kumar, A. Kumari, Effect of heat and mass transfer in nanofluid flow along a vertical thin needle. Mater. Today Proc. (2022). https://doi.org/10.1016/j.matpr.2021.12.574
B. Reddappa, Analysis of the boundary layer flow of thermally conducting Jeffrey fluid over a stratified exponentially stretching sheet. Turk. J. Comput. Math. Educ. (TURCOMAT) 12(13), 730–739 (2021)
M.A. Jafar, Z. Abbas, J. Hasnain, Thermally stratified radiative flow of non-Newtonian fluid between two discs executing diverse type of in-plane motion. Case Stud. Therm. Eng. 26, e101187 (2021)
U. Khan, N. Ahmed, S.T. Mohyud-Din, E.S.M. Sherif, I. Khan, Intensification of thermal stratification on dissipative chemically heating fluid with cross-diffusion and magnetic field over a wedge. Open Phys. 19(1), 877–888 (2021)
S.U. Rehman, N.A. Mir, M. Farooq, N. Rafiq, S. Ahmad, Analysis of thermally stratified radiative flow of Sutterby fluid with mixed convection. Proc. Inst. Mech. Eng. C J. Mech. Eng. Sci. 236(2), 934–942 (2022)
S. Ahmad, A. Anjum, M. Farooq, Rheological aspects of variable diffusive phenomena in the non-linear stratified second grade nanomaterial under Darcy-Forchheimer theory. Alex. Eng. J. 61(3), 2308–2317 (2022)
A.M. Megahed, W. Abbas, Non-Newtonian Cross fluid flow through a porous medium with regard to the effect of chemical reaction and thermal stratification phenomenon. Case Stud. Therm. Eng. 29, e101715 (2022)
S. Liao, Beyond perturbation: introduction to the homotopy analysis method (Chapman and Hall/CRC, London, 2003)
S. Liao, Homotopy analysis method in nonlinear differential equations (Higher education press, Beijing, 2012), pp.153–165
T. Hayat, S. Ali, M. Awais, A. Alsaedi, Joule heating effects in MHD flow of Burgers’ fluid. Heat Transf. Res. 47(12), 1083–1092 (2016)
M. Waqas, T. Hayat, S.A. Shehzad, A. Alsaedi, Transport of magnetohydrodynamic nanomaterial in a stratified medium considering gyrotactic microorganisms. Physica B 529, 33–40 (2018)
A. Anjum, N.A. Mir, M. Farooq, M. Javed, S. Ahmad, Investigations of viscous dissipation in stagnation point flow past a stretchable Riga wall: modern analysis of heat transport. Commun. Theor. Phys. 71(4), 377–383 (2019)
S. Masood, M. Farooq, S. Ahmad, Description of viscous dissipation in magnetohydrodynamic flow of nanofluid: applications of biomedical treatment. Adv. Mech. Eng. 12(6), 1–13 (2020)
A. Ishak, R. Nazar, I. Pop, Boundary layer flow over a continuously moving thin needle in a parallel free stream. Chin. Phys. Lett. 24(10), e2895 (2007)