Объемный термо

Научные отчеты, том 13, Номер статьи: 6324 (2023) Цитировать эту статью

255 доступов

Подробности о метриках

В настоящем исследовании оценены теплофизические особенности течения жидкости Кассона, обусловленные нелинейной проницаемой растягивающейся поверхностью. Вычислительная модель жидкости Кассона используется для определения вязкоупругости, которая количественно выражается реологически в уравнении количества движения. Также рассматриваются экзотермические химические реакции, поглощение/генерация тепла, магнитное поле и нелинейное объемное тепловое/массовое расширение по растянутой поверхности. Предложенные модельные уравнения уменьшены за счет преобразования подобия к безразмерной системе ОДУ. Полученная система дифференциальных уравнений рассчитывается численно с использованием подхода параметрического продолжения. Результаты отображаются и обсуждаются с помощью рисунков и таблиц. Результаты предложенной задачи сравниваются с существующей литературой и пакетом bvp4c для целей достоверности и точности. Было замечено, что скорость перехода энергии и массы жидкости Кассона увеличилась с растущей тенденцией параметров источника тепла и химической реакции соответственно. Скорость жидкости Кассона может быть увеличена за счет возрастающего эффекта термического, массового числа Грасгофа и нелинейной тепловой конвекции.

За последние несколько лет важность неньютоновских жидкостей возросла из-за их широкого применения в области машиностроения, аэродинамики и документооборота, производства, нанесения покрытий, обработки полимеров и так далее. Грязь, кровь, краска, растворы полимеров — вот некоторые из материалов, обладающих этим свойством. Из-за сложности неньютоновских жидкостей в физической природе не существует отдельной модели, которая могла бы точно представить все ее характеристики. Неньютоновские жидкости обладают свойствами упругого твердого тела, и жидкость Кассона является одним из примеров таких жидкостей. Гбадеян и др.1 смоделировали жидкость Кассона с эффектом переменной теплопроводности и вязкости, что вызывает эффект утончения сдвига в жидкости. Акбар и Хан2 продемонстрировали, что влияние концентрации и температуры обусловлено градиентом давления и температуры в пористой среде. Сюй и др.3 использовали подход параметрического продолжения для анализа несжимаемой стационарной степенной системы NF, содержащей гиротактические микробы, текущие между параллельными пластинами с преобразованием энергии. Соединительная ткань, которая покрывает внешнюю стенку микрососуда, передает тепло, было введено Шоу и др. 4 на поверхность с последующей конвекцией тепла при атеросклерозе, гипертермии и других заболеваниях, при которых диффузия и тепловой поток имеют решающее значение. Адеосун и др.5 выявили постоянный поток реактивной жидкости через насыщенный пористый материал и заметили, что нелинейный параметр конвекции улучшает профили скорости и температуры.

Магнитогидродинамический (МГД) поток жидкости имеет множество применений в таких дисциплинах, как фармакология, реактивная струя и химическая промышленность. Из-за такого широкого спектра приложений исследователи переключили свое внимание на потоки, подверженные воздействию МГД. Анализ жидкости Кассона МГД исследовался Або-Дахабом и др.6 через пористую среду на протяженной поверхности с всасыванием/впрыском, а также воздействие химических процессов на нелинейную поверхность. Они пришли к выводу, что полученные результаты соответствуют фактическим результатам. Эффекты потока жидкости Кассона под действием МГД на растянутой поверхности исследованы Хаятом и др.7. Они вывели соответствующую модель потока и нашли рядное решение, используя гомотопический подход. Сохейл и др.8 представили поведение термодиффузии и исследовали, как поток неньютоновской жидкости может двигаться по нелинейной растягивающейся поверхности. Аджайи и др.9 исследовали течение неньютоновского потока по горизонтали, вертикали, наклону и конусу. В которых энергия связана с температурой пластической динамической вязкости. Мухопадьяй и др.10 обнаружили течение неньютоновской жидкости по пограничному слою и передачу энергии и тепла по протяженной проницаемой поверхности. Было замечено, что увеличение параметра Кассона приводит к уменьшению поля скорости и увеличению поля температуры. Альсаеди и др.11 поясняют, как тепло передается на поверхности благодаря жидкости Кассона. Заиб и др.12 обсудили передачу тепла через проницаемый слой при вязкой диссипации жидкости Кэссона в двумерном потоке на границе. Анеха и др.13 обнаружили проблемы, связанные с использованием жидкости Кассона в квадратной пористой полости. Mukhopadhyay14 представил теплообмен неньютоновской жидкости по нелинейно растянутой поверхности. Хан и др.15 наблюдали вязкую диссипацию, пренебрегая эффектами, и исследовали массоперенос на растягивающемся листе с использованием жидкости Кассона. Хан и др.16 исследуют эффект естественной конвекции через движущуюся пластину с пористой средой из-за сил плавучести, вызванных градиентами температуры и концентрации.