Дослідження тепловипромінювального дотичного гіперболічного потоку нанорідини в умовах розтягнення поверхні
Анотація
Поточне дослідження висвітлює потік дотичного гіперболічного нанофлюїду повз двонаправлену поверхню, що розтягується. Обговорювалися явища тепло- та масопереносу з джоулевим нагріванням, хімічними реакціями та тепловим випромінюванням. Для постановки задачі частиною цього дослідження були конвективні граничні умови та наявність джерела тепла. Змодельовані диференціальні рівняння в часткових похідних перетворюються на звичайні диференціальні рівняння за допомогою відповідних самоподібних перетворень. Крім того, отримана система ODE чисельно обробляється за допомогою добре налагодженого метода стрільби, а отримані числові результати порівнюються з командою ND Solve у Mathematica. Вплив основних параметрів на швидкість, температуру та розподіл об’ємної концентрації перевіряється за допомогою графіків. Детально розглянуто вплив нових параметрів, залучених до цього дослідження, на особливості потоку та відведення тепла. Зі збільшенням значень степеневого індексу n, числа Прандтля Pr і магнітного параметра M спостерігається збільшення коефіцієнта шкірного тертя при зниженні числа Нуссельта.
Завантаження
Посилання
T. Hayat, M. Waqas, A. Alsaedi, G. Bashir, and F. Alzahrani., “Magnetohydrodynamic (MHD) stretched flow of tangent hyperbolic nanoliquid with variable thickness,” Journal of Molecular Liquids, 229, 178-184 (2017). https://doi.org/10.1016/j.molliq.2016.12.058
K.G. Kumar, B.J. Gireesha, M.R. Krishanamurthy, and N.G. Rudraswamy, “An unsteady squeezed flow of a tangent hyperbolic fluid over a sensor surface in the presence of variable thermal conductivity,” Results in Physics, 7, 3031-3036 (2017). https://doi.org/10.1016/j.rinp.2017.08.021
K.U. Rehman, A.A. Malik, M.Y. Malik, and N.U. Saba, “Mutual effects of thermal radiations and thermal stratification on tangent hyperbolic fluid flow yields by both cylindrical and flat surfaces,” Case studies in thermal engineering, 10, 244-254 (2017). https://doi.org/10.1016/j.csite.2017.07.003
A. Shafiq, Z. Hammouch, and T.N. Sindhu, “Bioconvective MHD flow of tangent hyperbolic nanofluid with Newtonian heating,” International Journal of Mechanical Sciences, 133, 759-766 (2017). https://doi.org/10.1016/j.ijmecsci.2017.07.048
M. Naseer, M. Yousaf, M.S. Nadeem, and A. Rehman, “The boundary layer flow of hyperbolic tangent fluid over a vertical exponentially stretching cylinder,” Alexandria Engineering Journal, 53, 747-750 (2014). https://doi.org/10.1016/j.aej.2014.05.001
B. Prabhakr, S. Bandar, and R.U. Haq, “Impact of inclined Lorentz forces on tangent hyperbolic nanofluid flow with zero normal flux of nanoparticles at the stretching sheet,” Neural Computing and Applications, 29, 805-814 (2018). https://doi.org/10.1007/s00521-016-2601-4
K. Khanafer, K. Vafai, and M. Lightstone, “Buoyancy-driven heat transfer enhancement in a two-dimensional enclosure utilizing nanofluids,” International Journal of Heat and Mass Transfer, 46, 3639-3653 (2003). https://doi.org/10.1016/S0017-9310(03)00156-X
S.U.S. Choi, Z.G. Zhang, W.Y. a. F.E. Lockwood, and E.A. Grulke, “Anomalous thermal conductivity enhancement in nanotube suspensions,” Applied physics letters, 79, 2252-2254 (2001). https://doi.org/10.1063/1.1408272
S.U.S. Choi, and J.A. Eastman, “Enhancing thermal conductivity of fluids with nanoparticles,” ASME-Publications-Fed, 231, 99-106 (1995).
M. Izadi, A. Behzadmehr, and D.J. Vahida, “Numerical study of developing laminar forced convection of a nanofluid in an annulus,” International Journal of Thermal Sciences, 48, 2119-2129 (2009). https://doi.org/10.1016/j.ijthermalsci.2009.04.003
K.V. Wong, and O.D. Leon, “Applications of nanofluids: current and future,” Advances in mechanical engineering, 2, 519-659 (2010). https://doi.org/10.1155/2010/519659
M.K. Nayak, N.S. Akbar, V.S. Pandey, Z.H. Khan, and D. Tripathi, “3D free convective MHD flow of nanofluid over permeable linear stretching sheet with thermal radiation,” Powder Technology, 315, 205-215 (2017). http://dx.doi.org/10.1016%2Fj.powtec.2017.04.017
M. Mahmood, S. Asghar, and M. Hossain, “Squeezed flow and heat transfer over a porous surface for viscous fluid,” Heat and Mass Transfer, 44(2), 165-173 (2007). https://doi.org/10.1007/s00231-006-0218-3
J.R. Lin, R.F. Lu, and W.H. Liao, “Analysis of magneto-hydrodynamic squeeze film characteristics between curved annular plates,” Industrial Lubrication and Tribology, 56(5), 300-305 (2004). https://doi.org/10.1108/00368790410550714
M.M. Sohn, and C.W. Chen, “Microconvective thermal conductivity in disperse two-phase mixtures as observed in a low velocity couette flow experiment,” Journal of Heat Transfer, 103(1), 47-51 (1981). https://doi.org/10.1115/1.3244428
O.D. Makinde, “Free convection flow with thermal radiation and mass transfer past a moving vertical porous plate,” International Communications in Heat and Mass Transfer, 32(10), 1411-1419 (2005). https://doi.org/10.1016/j.icheatmasstransfer.2005.07.005
S.A. Hussain, S.Muhammad, G. Ali, S.I.A. Shah, M. Ishaq, Z. Shah, H. Khan, M. Tahir, and M. Naeem, “A bioconvection model for squeezing flow between parallel plates containing gyrotactic microorganisms with impact of thermal radiation and heat generation/absorption,” Journal of Advances in Mathematics and Computer Science, 27(4), 1-22 (2018). https://doi.org/10.9734/JAMCS/2018/41767
T. Hayat, A. Qayyum, F. Alsaadi, M. Awais, and A.M. Dobaie, “Thermal radiation effects in squeezing flow of a jeffery fluid,” The European Physical Journal Plus, 128(8), 1-85 (2013). https://doi.org/10.1140/epjp/i2013-13085-1
M. Awais, T. Hayat, and A. Alsaedi, “Investigation of heat transfer in flow of burgers fluid during a melting process,” Journal of the Egyptian Mathematical Society, 23(2), 410-415 (2015). https://doi.org/10.1016/j.joems.2014.04.004
S. Muhammad, S.I.A. Shah, G. Ali, M. Ishaq, S.A. Hussain, and H. Ullah, “Squeezing nanofluid flow between two parallel plates under the influence of MHD and thermal radiation,” Asian Research Journal of Mathematics, 10(1), 1-20 (2018). https://doi.org/10.9734/ARJOM/2018/42092
C.T. Nguyen, G. Roy, C. Gauthier, and N. Galanis, “Heat transfer enhancement using al2o3–water nanofluid for an electronic liquid cooling system,” Applied Thermal Engineering, 27(8-9), 1501-1506 (2007). https://doi.org/10.1016/j.applthermaleng.2006.09.028
N. Hari, S. Sivasankaran, M. Bhuvaneswari, and Z. Siri, “Effects of chemical reaction on MHD mixed convection stagnation point flow toward a vertical plate in a porous medium with radiation and heat generation,” Journal of Physics: Conference Series, 662, 012-014 (2015). https://doi.org/10.1088/1742-6596/662/1/012014
M.M. Rashidi, N.V. Ganesh, A.K. Hakeem, and B. Ganga, “Buoyancy effect on MHD flow of nanofluid over a stretching sheet in the presence of thermal radiation,” Journal of Molecular Liquids, 198, 234-238 (2014). https://doi.org/10.1016/j.molliq.2014.06.037
C. Zhang, L. Zheng, X. Zhang, and G. Chen, “MHD flow and radiation heat transfer of nanofluids in porous media with variable surface heat flux and chemical reaction,” Applied Mathematical Modelling, 39, 165-181 (2015). https://doi.org/10.1016/j.apm.2014.05.023
M. Jawad, M.K. Hameed, A. Majeed, and K.S. Nisar, “Arrhenius energy and heat transport activates effect on gyrotactic microorganism flowing in maxwell bio-nanofluid with nield boundary conditions,” Case Studies in Thermal Engineering, 41, 102574 (2023). https://doi.org/10.1016/j.csite.2022.102574
M. Jawad, M.K. Hameed, K.S. Nisar, and A.H. Majeed, “Darcy-Forchheimer flow of maxwell nanofluid flow over a porous stretching sheet with Arrhenius activation energy and nield boundary conditions,” Case Studies in Thermal Engineering, 44, 102830 (2023). https://doi.org/10.1016/j.csite.2023.102830
M. Jawad, “Insinuation of Arrhenius Energy and Solar Radiation on Electrical Conducting Williamson Nano Fluids Flow with Swimming Microorganism: Completion of Buongiorno's Model,” East European Journal of Physics, (1), 135-145 (2023). https://periodicals.karazin.ua/eejp/article/view/20900/19827
M. Jawad, “A Computational Study on Magnetohydrodynamics Stagnation Point Flow of Micropolar Fluids with Buoyancy and Thermal Radiation due to a Vertical Stretching Surface,” Journal of Nanofluids, 12, 759-766 (2023). https://doi.org/10.1166/jon.2023.1958
A. Majeed, A. Zeeshan, M. Jawad, and M.S. Alhodaly, “Influence of melting heat transfer and chemical reaction on the flow of non-Newtonian nanofluid with Brownian motion: Advancement in mechanical engineering,” Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part E: Journal of Process Mechanical Engineering, 09544089221145527 (2022). https://doi.org/10.1177/09544089221145527
M. Jawad, F. Mebarek-Oudina, H. Vaidya, and P. Prashar, “Influence of Bioconvection and Thermal Radiation on MHD Williamson Nano Casson Fluid Flow with the Swimming of Gyrotactic Microorganisms Due to Porous Stretching Sheet,” Journal of Nanofluids, 11(4), 500-509 (2022). https://doi.org/10.1166/jon.2022.1863
A. Majeed, A. Zeeshan, and M. Jawad, “Double stratification impact on radiative MHD flow of nanofluid toward a stretchable cylinder under thermophoresis and Brownian motion with multiple slip,” International Journal of Modern Physics B, 2350232, (2023). https://doi.org/10.1142/S0217979223502326
M. Jawad, K. Shehzad, R. Safdar, and S. Hussain, “Novel computational study on MHD flow of nanofluid flow with gyrotactic microorganism due to porous stretching sheet,” Punjab University Journal of Mathematics, 52(12), 43-60 (2020)”. http://pu.edu.pk/images/journal/maths/PDF/Paper_5_52_12_2020.pdf
M. Jawad, M. Muti-Ur-Rehman, and K.S. Nisar, “Bioconvection Effects on Non-Newtonian Chemically Reacting Williamson Nanofluid Flow Due to Stretched Sheet With Heat and Mass Transfer,” East European Journal of Physics, (2), 359-369 (2023). https://periodicals.karazin.ua/eejp/article/view/21555/20220
Авторське право (c) 2023 Мухаммад Джавад, Мубін Алам, Коттаккаран Суппі Нісар
Цю роботу ліцензовано за Міжнародня ліцензія Creative Commons Attribution 4.0.
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
