Nghiên cứu số về ảnh hưởng của sự trượt vận tốc và nhảy nhiệt trên dòng chảy không ổn định qua một bề mặt thấm kéo dài

The European Physical Journal Plus - Tập 132 - Trang 1-16 - 2017
E. Hosseini1, G. B. Loghmani1, M. Heydari1, M. M. Rashidi2,3
1Department of Mathematics, Yazd University, Yazd, Iran
2Shanghai Key Lab of Vehicle Aerodynamics and Vehicle Thermal Management Systems, Tongji University, Shanghai, China
3ENN-Tongji Clean Energy Institute of advanced studies, Shanghai, China

Tóm tắt

Trong bài báo này, dòng chảy và chuyển nhiệt của dòng chảy không ổn định qua bề mặt thấm kéo dài đang gia tốc trong sự hiện diện của hiệu ứng trượt vận tốc và nhảy nhiệt được nghiên cứu một cách số học. Một phương pháp đồng vị hiệu quả mới dựa trên các hàm Bernstein hợp lý được áp dụng để giải quyết hệ thống phương trình vi phân thường phi tuyến điều khiển. Phương pháp này giải quyết vấn đề trên miền bán vô hạn mà không cần cắt cụt hay chuyển đổi về miền hữu hạn. Thêm vào đó, phương pháp được trình bày giảm bài toán xuống việc giải một hệ phương trình đại số. Kết quả đồ họa và bảng được trình bày nhằm điều tra ảnh hưởng của tham số không ổn định A, số Prandtl Pr, tham số hút $f_{w}$, tham số trượt vận tốc $\gamma$ và tham số trượt nhiệt $\phi$ đến các profile vận tốc và nhiệt độ của chất lỏng. Các thí nghiệm số được báo cáo để trình bày độ chính xác và hiệu quả của quy trình tính toán mới được đề xuất. So sánh các kết quả hiện tại với những kết quả thu được từ các công trình trước cho thấy sự đồng nhất tuyệt vời.

Từ khóa

#dòng chảy không ổn định #bề mặt thấm #hiệu ứng trượt vận tốc #nhảy nhiệt #phương pháp đồng vị Bernstein

Tài liệu tham khảo

L.J. Crane, Z. Angew. Math. Phys. 21, 645 (1970) P.S. Gupta, A.S. Gupta, Can. J. Chem. Eng. 55, 744 (1977) A. Ishak, R. Nazar, I. Pop, Nonlinear Anal. Real World Appl. 10, 2909 (2009) M.H. Abolbashari, N. Freidoonimehr, F. Nazari, M.M. Rashidi, Powder Technol. 267, 256 (2014) M.M. Rashidi, N. Freidoonimehr, A. Hosseini, O.A. Bég, T.K. Hung, Meccanica 49, 469 (2013) N. Freidoonimehr, M.M. Rashidi, S. Mahmud, Int. J. Therm. Sci. 87, 136 (2015) J.C. Maxwell, Philos. Trans. R. Soc. London Ser. 170, 231 (1879) A. Beskok, G.E. Karniadakis, Microscale Thermophys. Eng. 3, 43 (1999) L.A. Wu, Appl. Phys. Lett. 93, 253103 (2008) A.K. Srikanth, Slip flow through long circular tubes, in Proceedings of the Sixth International Symposium on Rarefied gas dynamics (Academic Press, 1969) pp. 667--680 H. Andersson, Acta Mech. 158, 121 (2002) C.Y. Wang, Chem. Eng. Sci. 57, 3745 (2002) T.G. Fang, J. Zhang, S.S. Yao, Chin. Phys. Lett. 27, 124702 (2010) T. Hayat, M. Qasim, S. Mesloub, Int. J. Numer. Methods Fluid. 66, 963 (2011) S. Jafari, N. Freidoonimehr, J. Braz. Soc. Mech. Sci. Eng. 37, 1245 (2015) M.H. Abolbashari, N. Freidoonimehr, F. Nazari, M.M. Rashidi, Adv. Powder Technol. 26, 542 (2015) M. Nawaz, A. Zeeshan, R. Ellahi, S. Abbasbandy, S. Rashidi, Int. J. Numer. Methods Heat Fluid Flow 25, 665 (2015) A. Zeeshan, A. Majeed, R. Ellahi, J. Mol. Liq. 215, 549 (2016) A. Majeed, A. Zeeshan, R. Ellahi, J. Mol. Liq. 223, 528 (2016) K. Maqbool, A. Sohail, N. Manzoor, R. Ellahi, Commun. Theor. Phys. 66, 547 (2016) R. Ellahi, M.M. Bhatti, I. Pop, Int. J. Numer. Methods Heat Fluid Flow 26, 1802 (2016) R. Ellahi, F. Hussain, J. Magn. & Magn. Mater. 393, 284 (2015) P.P. Korovkin, Interpolation and approximation by polynomials: Bernstein polynomials, in Springer Encyclopedia of Mathematics (Springer, 2001) G. Farin, Curves and Surfaces for Computer Aided Geometric Design (Academic Press, Boston, Mass, USA, 1996) M. Heydari, G.B. Loghmani, S.M. Hosseini, Comput. Appl. Math. (2015) DOI:10.1007/s40314-015-0251-2 D.D. Bhatta, M.I. Bhatti, Appl. Math. Comput. 174, 1255 (2006) B.N. Mandal, S. Bhattacharya, Appl. Math. Comput. 190, 1707 (2007) S. Bhattacharya, B.N. Mandal, Appl. Math. Sci. 2, 1773 (2008) A. Chakrabarti, S.C. Martha, Appl. Math. Comput. 211, 459 (2009) M.I. Bhatti, P. Bracken, J. Commun. Appl. Math. 205, 272 (2007) S.A. Yousefi, M. Behroozifar, Int. J. Syst. Sci. 41, 709 (2010) S.A. Yousefi, M. Behroozifar, M. Dehghan, J. Comput. Appl. Math. 235, 5272 (2011) E.H. Doha, A.H. Bhrawy, M.A. Saker, Bound. Value Probl. 2011, 829543 (2011) E.H. Doha, A.H. Bhrawy, M.A. Saker, Appl. Math. Lett. 24, 559 (2011) S.A. Yousefi, M. Behroozifar, M. Dehghan, Appl. Math. Model. 36, 945 (2012) K. Maleknejad, E. Hashemizadeh, B. Basirat, Commun. Nonlinear Sci. Numer. Simulat. 17, 52 (2012) K. Maleknejad, E. Hashemizadeh, R. Ezzati, Commun. Nonlinear Sci. Numer. Simulat. 16, 647 (2011) D. Rostamy, K. Karimi, Fract. Calc. Appl. Anal. 15, 556 (2012) M. Heydari, G.B. Loghmani, M.M. Rashidi, S.M. Hosseini, Propulsion Power Res. 4, 169 (2015) N. Freidoonimehr, M.M. Rashidi, Z. Yang, A. Hajipour, Y. Xiao-Jun, Velocity slip and temperature jump effects for an unsteady flow over a stretching permeable surface, to be published in Thermal Science Michael A. Bellucci, arXiv:1404.2293 (2014) J.P. Boyd, J. Comput. Phys. 45, 43 (1982) J.P. Boyd, Chebyshev and Fourier Spectral Methods, 2nd edition (Dover Publications Inc., Mineola, 2001) E. Kreyszig, Introductory Functional Analysis with Applications (Wiley, New York, 1978) J.P. Boyd, J. Comput. Phys. 69, 112 (1987) M.E. Ali, Heat Mass Transfer 29, 227 (1994) A. Ishak, R. Nazar, I. Pop, Meccanica 44, 369 (2009) L.J. Grubka, K.M. Bobba, ASME J. Heat. Transf. 107, 248 (1985) A. Mahdy, Nucl. Eng. Des. 249, 248 (2012)