Dòng chảy chất lỏng Casson đa phân tử, truyền nhiệt và khối lượng do môi trường xốp với ảnh hưởng của Số Richardson và Bức xạ nhiệt

M. C. Kemparaju1, M. Sreelatha2, Raveendra Nagaraj3, Mahantesh M. Nandeppanavar4
1Department of Mathematics, Centre for Incubation, Innovation Research and Consultancy, Jyothy Institute of Technology, Bengaluru, India
2Department of Mathematics, MVJ College of Engineering, Bengaluru, India
3Department of Mathematics, Rajarajeswari College of Engineering, Bengaluru, India
4Department of Studies and Research in Mathematics, Government College (Autonomous), Kalaburagi, Gulbarga, India

Tóm tắt

Bài báo này nghiên cứu tác động kết hợp của số Biot và số Richardson lên dòng chảy chất lỏng Casson trong môi trường xốp phát xạ, bao gồm quá trình lưu lượng, truyền nhiệt và khối lượng với các điều kiện biên đối lưu. Các phương trình lưu lượng được giảm xuống thành các phương trình vi phân thường bằng cách áp dụng các phương trình tương tự. Matlab được sử dụng để giải các phương trình đã được giảm một cách số học. Mục tiêu của bài báo hiện tại là nghiên cứu ảnh hưởng của các ràng buộc khác nhau như tham số xốp và bức xạ nhiệt lên quá trình đối lưu hỗn hợp Casson trong bối cảnh của các số Richardson và Biot về dòng chảy, năng lượng và truyền khối. Đồng thời, sự chuyển đổi năng lượng gia tăng theo mức độ bức xạ nhiệt được quan sát thấy. Các bảng và đồ thị được sử dụng để xác định và phân tích ảnh hưởng của các giới hạn liên quan đối với các tham số lưu lượng khác nhau.

Từ khóa

#dòng chảy chất lỏng Casson #Bức xạ nhiệt #số Biot #số Richardson #truyền nhiệt #môi trường xốp #truyền khối lượng #điều kiện biên đối lưu

Tài liệu tham khảo

Anwar Beg, O., Uddin, M.J., Rashidi, M.M., Kavyani, N.: Double-diffusive radiative magnetic mixed convective slip flow with Biot and Richardson number effects. J. Eng. Thermophys. 23(2), 79–97 (2014) Shen, M., Wang, F., Chen, H.: MHD mixed convection slip flow near a stagnation—point on a nonlinearly vertical stretching sheet. Bound. Value Probl. 21(6B), 2709–2723 (2015) Amanulla, C.H., Nagendra, N., Subba Rao, A., Anwar Bég, O., Kadir, A.: Numerical exploration of thermal radiation and Biot number effects on the flow of a non-Newtonian MHD Williamson fluid over a vertical convective surface. Heat Transf. Asian Res. 47(2), 286–304 (2017) Ganesh Kumar, K., Gireesha, B.J., Manjunatha, S., Rudraswamy, N.G.: Effect of nonlinear thermal radiation on double-diffusive mixed convection boundary layer flow of viscoelastic nano fluid over a stretching sheet. Int. J. Mech. Mater. Eng. 12, 1–18 (2017) Sivasankaran, S., Ananthan, S.S., Bhuvaneswari, M., Abdul Hakeem, A.K.: Double-diffusive mixed convection in a lid-driven cavity with nonuniform heating on sidewalls. Sadhana Indian Acad. Sci. 42(11), 1929–1941 (2017) Ghaffarpasand, O., Mohebinejad, M.: The comparison of double-diffusive mixed convection in square driven cavities with one and two moving lids. Iran. J. Phys. Res. 17(3), 443–456 (2017) GaneshKumar, K., Ramesh, G.K., Gireesha, B.J., Rashad, A.M.: Double-diffusive convection flow of Casson fluid with nonlinear thermal radiation and convective condition. Commun. Numer. Anal. 1, 81–99 (2018) Ababaei, A., Abbaszadeh, M., Arefmanesh, A., Chamkha, A.J.: Numerical simulation of double-diffusive mixed convection and entropy generation in a lid-driven trapezoidal enclosure with a heat source. Numer. Heat Transf. Part A Appl. Int. J. Comput. Methodol. 73(10), 702–720 (2018) Omid, G.: Characterization of unsteady double-diffusive mixed convection flow with Soret and Dufour effects in a square enclosure with top moving lid. J. Heat Mass Transf. 5(1), 51–68 (2018) Krishna Prasad, D.V., Krishna Chaitanya, G.S., Srinivasa Raju, R.: Double diffusive effects on mixed convection Casson fluid flow past a wavy inclined plate in presence of Darcian porous medium. Results Eng. 3, 1–15 (2019) Yousif, M.A., Ismael, H.F., Ellahi, R.: Numerical study of momentum and heat transfer of MHD Carreau nanofluid over an exponentially stretched plate with internal heat source/sink and radiation. Heat Transf. Res. 50(7), 649–658 (2019) Nazari, S., Ellahi, R., Sarafraz, M.M., Safaei, M.R., Asgari, A., Akbari, O.A.: Numerical study on mixed convection of a non-Newtonian nanofluid with porous media in a two lid-driven square cavity. J. Therm. Anal. Calorim. 140, 1121–1145 (2020) Nandeppanavar, M.M., Kemparaju, M.C., Raveendra, N.: Double-diffusive free convective flow of Casson fluid due to a moving vertical plate with non-linear thermal radiation. World J. Eng. 18(1), 85–93 (2020) Toudja, N., Labsi, N., Benkahla, Y.K., Boutra, A., Ouyahia, S.-E., Benzema, M.: Double-diffusive mixes convection of pseudo plastic fluids in an inclined square cavity partially heated. MATEC Web Conf. 307, 01052 (2020) Nandeppanavar, M.M., Kemparaju, M.C., Nagaraj, R.: Double-diffusive natural convective stream due to moving vertical plate with nonlinear thermal radiation and Newton’s boundary constraint. Heat Transf. 50(5), 4694–4707 (2021) Waqas, H., Imran, M., Muhammad, T., Sait, S.M., Ellahi, R.: Numerical investigation on bioconvection flow of Oldroyd B nanofluid with nonlinear thermal radiation and motile microorganisms over rotating disk. J. Therm. Anal. Calorim. 145, 523–539 (2021) Vafai, K., Khan, A.A., Fatima, G., Sait, S.M., Ellahi, R.: Dufour, Soret and radiation effects with magnetic dipole on Powell–Eyring fluid flow over a stretching sheet. Int. J. Numer. Methods Heat Fluid Flow 31(4), 1085–1103 (2021) Alsenaf, A., Ferdows, M.: Dual solution for double-diffusive mixed convection opposing flow through a vertical cylinder saturated in a Darcy porous media containing gyro tactic microorganisms. Sci. Rep. 11, 19918 (2021) Hussain, S., Jamal, M., Pekmen Geridonmez, B.: Impact of power law fluid and magnetic filed on double diffusive mixed convection in staggered porous cavity considering Dufour and Soret effects. Int. Commun. Heat Mass Transf. 121, 105075 (2021) Mondal, P., Mahapatra, T.R., Parveen, R.: Entropy generation in nanofluid flow due to double diffusive MHD mixed convection. Heliyon 7, e06143 (2021) Tizakast, Y., Kaddiri, M., Lamsaddi, M., Makayssi, T., ElHarfi, H.: Effect of Lewis number on mixed double-diffusive convection in shallow rectangular cavities with double-lid-driven boundaries filled with non-Newtonian power-law fluids. AIP Conf. Proc. 2345, 020030 (2021) Nath, R., Murugesan, K.: Numerical investigation of double-diffusive mixed convection of Fe3O4/Cu/Al2O3–water nanofluid flow through a backward-facing-step channel subjected to magnetic field. Int. J. Numer. Methods Heat Fluid Flow 32(3), 889–914 (2021) Moderres, M., Benmalek, T., Sofiane, A., Ghezal, A., Abboudi, S., Benrik, A.: Double diffusive natural convection in a cavity with an inner cylinder wrapped by a porous layer. Therm. Sci. Int. Sci. J. 1–16 (2021) Parveen, R., Mahapatra, T.R.: Heat and mass source effect on MHD double-diffusive mixed convection and entropy generation in a curved enclosure filled with nanofluid. In: Nonlinear Analysis: Modelling and Control (2022)