Chuyển giao nhiệt và khối lượng trong dòng chất lỏng nhớt đàn hồi qua một môi trường xốp trên một bề mặt căng

Emerald - Tập 11 Số 8 - Trang 779-793 - 2001
M. Subhas Abel1, Sujit Kumar Khan1, K.V. Prasad1
1Department of Mathematics, Gulbarga University, Gulbarga, Karnataka, India

Tóm tắt

Trình bày một giải pháp số cho vấn đề lớp biên laminar hai chiều trong chuyển động đối lưu tự do và cưỡng bức của một chất lỏng nhớt đàn hồi không nén ở trong một môi trường xốp trên một tấm căng. Tại đây, lực điều khiển cho dòng chảy được cung cấp bởi một tấm không thấm nước được kéo dài với vận tốc tỷ lệ thuận với khoảng cách từ một khe và các hiệu ứng nổi do gradient nhiệt độ và nồng độ. Các phương trình lớp biên chính là một tập hợp các phương trình vi phân riêng phần không tuyến tính mạnh và liên kết với nhau, và chúng đã được giải bằng cách sử dụng kỹ thuật bắn số với sơ đồ tích phân Runge-Kutta bậc bốn. Các tính toán số được thực hiện cho các tham số vật lý không có kích thước. Các kết quả được phân tích cho ảnh hưởng của các tham số vật lý khác nhau như độ nhớt đàn hồi, tính thấm của môi trường xốp, số Grashof, số Schmidt và số Prandtl đối với dòng chảy, nhiệt và các đặc điểm chuyển khối. Một trong những quan sát quan trọng là tác động kết hợp của khuếch tán nhiệt và khuếch tán các loài làm tăng hồ sơ vận tốc ngang và giảm các hồ sơ nhiệt độ và nồng độ trong trường dòng chảy lớp biên.

Từ khóa

#dòng chất lỏng #môi trường xốp #chuyển giao nhiệt #chuyển giao khối lượng #lớp biên laminar

Tài liệu tham khảo

Abel, M.S. and Veena, P.H. (1998), “Visco‐elastic fluid flow and heat transfer in a porous medium over a stretching sheet”, Int.J. Non‐linear. Mechanics, Vol. 33, pp. 531‐40. Abel, M.S., Khan, S.K. and Prasad, KV. (2000), “Study of visco‐elastic fluid flow and heat transfer over a stretching sheet with variable viscosity”, Int. J. Non‐linear Mechanics (in press). Acrivos, A. (1961), “A theoretical analysis of laminar natural convection heat transfer to non‐Newtonian fluids”, A.I.Ch.E., Vol. 6, pp. 584‐90. Bestman, A.R. (1989), “Free convection heat and mass transfer to steady flow in a semi‐infinite vertical porous medium”, Int. J. Energy Research, Vol. 13, pp. 311‐16. Bestman, A.R. (1990), “Natural convection boundary layer with suction and mass transfer in a porous medium”, Int. J. of Energy Research, Vol. 14, pp. 389‐96. Chen, C.K. and Char, M.I. (1988), “Heat transfer on a continuous stretching surface with suction or blowing”, J. Math. Anal. Appl., Vol. 35, pp. 568‐80. Conte, S.D. and de Boor, C. (1986), “Elementary numerical analysis: an algorithmic approach”, 3rd ed., McGraw‐Hill Higher Education, New York, NY. Crane, L.J. (1970), “Flow past a stretching plate”, ZAMP, Vol. 21, pp. 645‐7. Dandapat, B.S., and Gupta A.S. (1989), “Flow and heat transfer in a visco‐elastic fluid over a stretching sheet”, Int. J. Non‐Linear Mechanics, Vol. 24 No. 3, pp. 215‐19. Dutta, B.K., Roy, P. and Gupta, A.S. (1985), “Temperature field in the flow over a stretching sheet with uniform heat flux”, Int. Comm. Heat Mass Transfer, Vol. 12, pp. 89‐94. Gupta, P.S. and Gupta, A.S. (1977), “Heat and mass transfer on a stretching sheet with suction or blowing”, Canad. J. Chem. Engg, Vol. 55, pp. 55‐7. Gupta, R.K., and Sridhar, T. (1985), “Visco‐elastic effects in non‐Newtonian flows through porous media”, Rheol. Acta, Vol. 24, pp. 148‐51. Lawrence P.S. and Rao, B.N. (1992), “Heat transfer in the flow of visco‐elastic fluid over a stretching sheet”, Acta Mechanica,Vol. 93, pp. 53‐61. Lawrence, P.S. and Rao, B.N. (1995), “Note: The nonuniqueness of the MHD flow of a visco‐elastic fluid past a stretching sheet”, Acta Mechanica, Vol. 112, pp. 223‐8. Na, T.Y. (1979), “Computational methods in engineering boundary value problems”, Academic Press, New York, NY. Prasad, K.V., Abel, M.S. and Khan, S.K. (2000), “Momentum and heat transfer in avisco‐elastic fluid flow in a porous medium over a non‐isothermal stretching sheet”, Int. J. Numer. methods for Heat and Fluid Flow, Vol. 10 No. 8 pp. 786‐801. Rajagopal, K.R., Na, T.Y. and Gupta, A.S. (1984), “Flow of a visco‐elastic fluid over a stretching sheet”, Rheol. Acta, Vol. 23, pp. 213‐15. Rao, B.N. (1996), “Flow of a fluid of second grade over a stretching sheet”, Int. J. Non‐Linear Mechanics, Vol. 31 No. 4, pp. 547‐50. Rollins D. and Vajravelu K. (1991), “Heat transfer in a second order fluid over a continuous stretching surface”, Acta Mechanica, Vol. 89, pp. 167‐78. Rudraiah N., Kaloni P.N. and Radhadevi P.V. (1989), “Oscillatory convection in a visco‐elastic fluid through a porous layer heated from below”, Rheol. Acta, Vol. 28, pp. 48‐53. Sakiadis, B.C. (1961), “Boundary layer behaviour on continuous solid surfaces”, A.I.Ch.E.J., Vol 7, pp. 26‐8. Siddappa, B. and Abel, M.S. (1985), “Non‐Newtonian flow past a stretching plate”, ZAMP, Vol. 36, pp. 890‐2. Vajravelu, K. (1994), “Flow and heat transfer in a saturated porous medium over a stretching surface”, ZAMM, Vol. 74 No. 12, pp. 604‐14.