Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Dòng Chảy Đối Lưu Hai Chiều Mỏng và Truyền Nhiệt Của Một Dung Dịch Bụi Trên Một Tấm Kéo Không Tuyến Tính
Tóm tắt
Nghiên cứu này xem xét dòng chảy và truyền nhiệt của một dung dịch bụi trong điều kiện ổn định, hai chiều, qua một tấm kéo không tuyến tính với độ dày biến đổi, $${u}_{w} (x)={U}_{0}{(x+b)}^{m}$$. Một trường từ tính biến đổi được áp dụng vuông góc với hướng dòng chảy. Vấn đề tổng quát đã được giảm bớt xuống một hệ phương trình vi phân thường không tuyến tính liên kết của lớp biên hai chiều. Thông qua phép biến đổi tương tự, các phương trình điều khiển cơ bản đã được chuyển đổi thành một tập hợp các phương trình vi phân thường không tuyến tính và sau đó được giải số bằng thói quen dsolve trong MAPLE. Kết quả của nghiên cứu hiện tại đã được xác minh thích hợp qua một quy trình thích hợp. Tác động của nhiều tham số như chỉ số công suất vận tốc, tham số độ dày tường, tham số từ tính, tham số tương tác giữa chất lỏng và hạt cho vận tốc, tham số tương tác giữa chất lỏng và hạt cho nhiệt độ, nồng độ khối lượng của hạt bụi, số Prandtl, số Eckert đã được nghiên cứu. Các ảnh hưởng sau đó được trình bày dưới dạng đồ họa cho cả pha bụi và pha chất lỏng. Rõ ràng rằng trường dòng và các đại lượng vật lý khác bị ảnh hưởng đáng kể bởi các tham số này. Ngoài ra, ảnh hưởng của các tham số đối với hệ số cọ xát bề mặt và tốc độ truyền nhiệt dưới dạng số Nusselt, mà có ý nghĩa về vật lý, cũng được thể hiện dưới dạng đồ họa và bảng. Nghiên cứu chỉ ra rằng tác động của các tham số đối với dung dịch bụi trên số Nusselt cao hơn đáng kể so với dung dịch sạch.
Từ khóa
#dòng chảy hai chiều #truyền nhiệt #dung dịch bụi #tấm kéo không tuyến tính #hệ phương trình vi phân thường #số Nusselt #tương tác chất lỏng-hạt #từ trường.Tài liệu tham khảo
M. Turkyilmazoglu, Magnetohydrodynamic two-phase dusty fluid flow and heat model over deforming isothermal surfaces. Phys. Fluids 29, 013302 (2017)
O.D. Makinde, T. Chinyoka, MHD transient flows and heat transfer of dusty fluid in a channel with variable physical properties and Navier slip condition. Comput. Math. Appl. 60, 660–669 (2010)
H.A. Attia, K.M. Ewis, Magnetohydrodynamic flow of continuous dusty particles and non-Newtonian Darcy fluids between parallel plates. Adv. Mech. Eng. 11(6), 1–11 (2019)
J.C. Misra, B. Mallick, P. Steinmann, Temperature distribution and entropy generation during Darcy–Forchheimer–Brinkman electrokinetic flow in a microfluidic tube subject to a prescribed heat flux. Meccanica 55, 1079–1098 (2020)
B. Mallick, J.C. Misra, A. Roy Chowdhury, Influence of Hall current and Joule heating on entropy generation during electrokinetically induced thermoradiative transport of nanofluids in a porous microchannel. Appl. Math. Mech. 40(10), 1509–1530 (2019)
G.C. Shit, S. Maiti, M. Roy, J.C. Misra, Pulsatile flow and heat transfer of blood in an overlapping vibrating atherosclerotic artery: a numerical study. Math. Comput. Simul. 166, 432–450 (2019)
J.C. Misra, A. Sinha, G.C. Shit, A numerical model for the magnetohydrodynamic flow of blood in a porous channel. J. Mech. Med. Biol. 11(3), 547–562 (2011)
J.C. Misra, G.C. Shit, S. Chandra, P.K. Kundu, Hydromagnetic flow and heat transfer of a second-grade viscoelastic fluid in a channel with oscillatory stretching walls:application to the dynamics of blood flow. J. Eng. Math. 59, 91–100 (2011)
J.C. Misra, A. Sinha, G.C. Shit, Flow of a biomagnetic viscoelastic fluid: application to estimation of blood flow in arteries during electromagnetic hyperthermia, atherapeutic procedure for cancer treatment. Appl. Math. Mech. 31(11), 1405–1420 (2010)
J.C. Misra, G.C. Shit, Flow of a biomagneticvisco-elastic fluid in a channel with stretching walls. J Appl Mech Trans ASME 76(6), 06106 (2009). (1–9)
J.C. Misra, G.C. Shit, Biomagnetic viscoelastic fluid flow over a stretching sheet. Appl. Math. Comput. 210(2), 350–361 (2009)
J.C. Misra, G.C. Shit, H.J. Rath, Flow and heat transfer of a MHD viscoelastic fluid in a channel with stretching walls: some applications to haemodynamics. Comput. Fluids 37(1), 1–11 (2008)
J.C. Misra, A. Sinha, Effect of thermal radiation on MHD flow of blood and heat transfer in a permeable capillary in stretching motion. Heat Mass Transf. 49, 617–628 (2013)
I.C. Liu, Flow and heat transfer of an electrically conducting fluid of second grade over a stretching sheet subject to a transverse magnetic field. Int. J. Heat Mass Transf. 47(19–20), 4427–4437 (2004)
A. Aziz, A similarity solution for laminar thermal boundary layer over a flat plate with a convective surface boundary condition. Commun. Nonlinear Sci. Numer. Simul. 14(4), 1064–1068 (2009)
M.M. Rashidi, M. Ali, N. Freidoonimehr, B. Rostami, M.A. Hossain, Mixed convective heat transfer for MHD viscoelastic fluid flow over a porous wedge with thermal radiation. Adv. Mech. Eng. 6, 735939 (2014)
Z. Abbas, S. Rasool, M.M. Rashidi, Heat transfer analysis due to an unsteady stretching/shrinking cylinder with partial slip condition and suction. Ain Shams Eng. J. 6(3), 939–945 (2015)
F. Garoosi, B. Rohani, M.M. Rashidi, Two-phase mixture modeling of mixed convection of nanofluids in a square cavity with internal and external heating. Powder Technol. 275, 304–321 (2015)
A.J. Chamkha, Particulate viscous effects on the compressible boundary-layer two-phase flow over a flat plate. Int. Commun. Heat Mass Transf. 25(2), 279–288 (1998)
G. Palani, P. Ganesan, Heat transfer effects on dusty gas flow past a semi-infinite inclined plate. ForschungimIngenieurwesen 71(3–4), 223–230 (2007)
O.D. Makinde, T. Chinyoka, MHD transient flows and heat transfer of dusty fluid in a channel with variable physical properties and Navier slip condition. Comput. Math. Appl. 60(3), 660–669 (2010)
S. Chakraborty, MHD flow and heat transfer of a dusty visco-elastic stratified fluid down an inclined channel in porous medium under variable viscosity. Theor. Appl. Mech. 26, 1–14 (2001)
M.L. Xie, J.Z. Lin, F.T. Xing, On the hydrodynamic stability of a particle-laden flow in growing flat plate boundary layer. J. Zhejiang Univ. Sci. A 8(2), 275–284 (2007)
M.A. Ezzat, A.A. El-Bary, M.M. Morsey, Space approach to the hydro-magnetic flow of a dusty fluid through a porous medium. Comput. Math. Appl. 59(8), 2868–2879 (2010)
M.M. Rashidi, S. Bagheri, E. Momoniat, N. Freidoonimehr, Entropy analysis of convective MHD flow of third grade non-Newtonian fluid over a stretching sheet. Ain Shams Eng. J. 8(1), 77–85 (2017)
B.J. Gireesha, G.K. Ramesh, M.S. Abel, C.S. Bagewadi, Boundary layer flow and heat transfer of a dusty fluid flow over a stretching sheet with non-uniform heat source/sink. Int. J. Multiph. Flow 37(8), 977–982 (2011)
B.J. Gireesha, G.S. Roopa, C.S. Bagewadi, Effect of viscous dissipation and heat source on flow and heat transfer of dusty fluid over unsteady stretching sheet. Appl. Math. Mech. 33(8), 1001–1014 (2012)
R. Bhargava, S. Sharma, H.S. Takhar, O.A. Bég, P. Bhargava, Numerical solutions for micropolar transport phenomena over a nonlinear stretching sheet. Nonlinear Anal. Model. Control 12, 45–63 (2007)
M.A.A. Hamad, M. Ferdows, Similarity solutions to viscous flow and heat transfer of nanofluid over nonlinearly stretching sheet. Appl. Math. Mech. 33(7), 923–930 (2012)
R. Cortell, Viscous flow and heat transfer over a nonlinearly stretching sheet. Appl. Math. Comput. 184(2), 864–873 (2007)
L.L. Lee, Boundary layer over a thin needle. Phys. Fluids 10(4), 820–822 (1967)
H.I. Andersson, K.H. Bech, B.S. Dandapat, Magnetohydrodynamic flow of a power-law fluid over a stretching sheet. Int. J. Non-Linear Mech. 27(6), 929–936 (1992)
T. Fang, J. Zhang, Y. Zhong, Boundary layer flow over a stretching sheet with variable thickness. Appl. Math. Comput 218, 7241–7252 (2014)
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), 2895 (2007)
S. Ahmad, N.M. Arifin, R. Nazar, I. Pop, Mixed convection boundary layer flow along vertical moving thin needles with variable heat flux. Heat Mass Transf. 44(4), 473 (2008)
M.M. Khader, A.M. Megahed, Boundary layer flow due to a stretching sheet with a variable thickness and slip velocity. J. Appl. Mech. Tech. Phys. 56(2), 241–247 (2015)
K.V. Prasad, K. Vajravelu, P.S. Datti, Mixed convection heat transfer over a non-linear stretching surface with variable fluid properties. Int. J. Non-Linear Mech. 45(3), 320–330 (2010)
S. Liao, A new branch of solutions of boundary-layer flows over an impermeable stretched plate. Int. J. Heat Mass Transf. 48(12), 2529–2539 (2005)
S.J. Liao, A new branch of solutions of boundary-layer flows over a permeable stretching plate. Int. J. Non-Linear Mech. 42(6), 819–830 (2007)
K. Vajravelu, J.R. Cannon, Fluid flow over a nonlinearly stretching sheet. Appl. Math. Comput. 181(1), 609–618 (2006)
K.V. Prasad, K. Vajravelu, H. Vaidya, MHD Casson nanofluid flow and heat transfer at a stretching sheet with variable thickness. J. Nanofluids 5(3), 423–435 (2016)
J.H. Mathews, K.D. Fink, Numerical Methods Using MATLAB, vol. 4 (Pearson Prentice Hall, Upper Saddle River, 2004)
M.J. Uddin, O.A. Bég, N. Amin, Hydromagnetic transport phenomena from a stretching or shrinking nonlinear nanomaterial sheet with Navier slip and convective heating: a model for bio-nano-materials processing. J. Magn. Magn. Mater. 368, 252–262 (2014)
M.J. Uddin, M. Ferdows, O.A. Bég, Group analysis and numerical computation of magneto-convective non-Newtonian nanofluid slip flow from a permeable stretching sheet. Appl. Nanosci. 4(7), 897–910 (2014)