Mô hình toán học cho dòng chảy nhu động của chất lỏng Jeffrey với hiện tượng hạt nano qua ống chữ nhật

Applied Nanoscience - Tập 4 - Trang 613-624 - 2013
S. Nadeem1, Arshad Riaz2, R. Ellahi2,3, N. S. Akbar4
1Department of Mathematics Quaid-i-Azam University, Islamabad, Pakistan
2Department of Mathematics and Statistics, FBAS, IIU, Islamabad, Pakistan
3Department of Mechanical Engineering, Bourns Hall A373, University of California Riverside, USA
4DBS&H, CEME, National University of Sciences and Technology, Islamabad, Pakistan

Tóm tắt

Nghiên cứu về nồng độ hạt nano cho mô hình chất lỏng Jeffrey được xem xét trong quá trình sóng nhu động trong một kênh hình chữ nhật ba chiều. Đề tài chính của nghiên cứu hiện tại là xem xét ảnh hưởng của các bức tường bên đến hiện tượng hạt nano trong sự nhu động với mô hình chất lỏng không Newton trong một ống có tiết diện chữ nhật. Dòng chảy được xem xét trong khung sóng dưới giả định về bước sóng dài và số Reynolds thấp. Các phương trình vi phân riêng phần ba chiều phi tuyến và liên kết được giải bằng cách sử dụng kỹ thuật nhiễu homotopy. Các đặc điểm vật lý của các bức tường bên, tỷ lệ lưu lượng thể tích trung bình, tham số chất lỏng Jeffrey, tham số chuyển động Brown, tham số nhiệt động, số Grashof nhiệt độ địa phương và số Grashof hạt nano địa phương được thảo luận đồng thời thông qua việc trình bày thảo luận đồ họa. Hiện tượng ba chiều cũng được điều tra thông qua các đồ thị để xem xét sự biến đổi của hồ sơ vận tốc theo các tọa độ không gian. Sơ đồ bẫy cũng được điều chỉnh với sự trợ giúp của các dòng chảy cho nhiều tham số liên quan.

Từ khóa

#hạt nano #chất lỏng không Newton #sóng nhu động #kỹ thuật nhiễu homotopy #phương trình vi phân riêng phần #số Reynolds

Tài liệu tham khảo

Mishra M (2004) Peristaltic flows with some applications, PhD Thesis, Indian Institute of Science, Bangalore, India Khanafer K, Vafai K, Lightstone M (2003) Buoyancydriven heat transfer enhancement in a two-dimensional enclosure utilizing nanofluids. Int J Heat Mass Transf 46:3639–3653 Hakan HF, Abu-Nada E (2008) Numerical study of natural convection in partially heated rectangular enclosures filled with nanofluids. Int J Heat Fluid Flow 29:1326–1336 Wang L, Wei X (2009) Heat conduction in nanofluids. Chaos Solitons Fract 39:2211–2215 Naz R, Mahomed FM, Mason DP (2008) Comparison of different approaches to conservation laws for some partial differential equations in fluid mechanics. Appl Math Comput 205:212–230 Hameed M, Nadeem S (2007) Unsteady MHD flow of a non-Newtonian fluid on a porous plate. J Math Anal Appl 325:724–733 Patel M, Timol MG (2009) Numerical treatment of Powell–Eyring fluid flow using method of satisfaction of asymptotic boundary conditions (MSABC). Appl Numer Math 59:2584–2592 Mekheimer KS, Abdelmaboud Y (2008) Peristaltic flow of a couple stress fluid in an annulus: application of an endoscope. Physica A 387:2403–2415 Mitra TK, Prasad SN (1973) On the influence of wall properties and Poiseuille flow in peristalsis. J Biomech 6:681–693 Kothandapani M, Srinivas S (2008) Peristaltic transport of a Jeffrey fluid under the effect of magnetic field in an asymmetric channel. Int J Non-Linear Mech 43:915–924 Tripathi D, Pandey SK, Das S (2010) Peristaltic flow of viscoelastic fluid with fractional Maxwell model through a channel. Appl Math Comput 215:3645–3654 Nadeem S, Maraj EN (2012) The mathematical analysis for peristaltic flow of nanofluid in a curved channel with compliant walls. Appl Nanosci. doi:10.1007/s13204-012-0165-x Mekheimer KhS, Husseny SZ, Abdellateef AI (2011) Effect of lateral walls on peristaltic flow through an asymmetric rectangular duct. Appl Bion Biomech 8:295–308 Reddy MVS, Mishra M, Sreenadh S, Rao AR (2005) Influence of lateral walls on peristaltic flow in a rectangular duct. J Fluids Eng 127:824–827 Mekheimer KS, Abdelmaboud Y, Abdellateef AI (2013) Peristaltic transport through an eccentric cylinders: mathematical model. Appl Bion Biomech 10:19–27 Nadeem S, Riaz A, Ellahi R, Akbar NS (2013) Effects of heat and mass transfer on peristaltic flow of a nanofluid between eccentric cylinders. Appl Nanosci. doi: 10.1007/s13204-013-0225-x He JH (2006) Homotopy perturbation method for solving boundary value problems. Phys Lett A 350:87–88 He JH (2010) A note on the homotopy perturbation method. Therm Sci 14:565–568 Rafiq A, Malik MY, Abbasi T (2010) Solution of nonlinear pull-in behavior in electrostatic micro-actuators by using He’s homotopy perturbation method. Comput Math Appl 59:2723–2733 Saadatmandi A, Dehghan M, Eftekhari A (2009) Application of He’s homotopy perturbation method for non-linear system of second-order boundary value problems. Nonlinear Anal Real World App 10:1912–1922 Ma Y, Bhattacharya A, Kuksenok O, Perchak D, Balazs AC (2012) Modeling the transport of nanoparticle-filled binary fluids through micropores. Langmuir 28:11410–11421