Порівняльне дослідження МГД примушеного конвективного потоку різних нанорідин з водою (H2O) як основною рідиною у вертикальному прямокутному каналі
Анотація
У цій статті було проведено порівняльне дослідження МГД вимушеної конвективної течії для ефективності теплопередачі різних нанофлюїдів з водою (H2O) як базовою рідиною. У цьому дослідженні потік через вертикальний прямокутний канал розглядався в присутності сильного магнітного поля. У цьому ламінарному потоці ми розглядаємо стінки каналу як електрично непровідні, де поперечне магнітне поле діє нормально на стінки каналу. Джоулева теплота та ефекти розсіювання в’язкої рідини враховуються в енергетичному рівнянні, і, крім того, стінки каналу зберігаються при постійній температурі. Було прийнято явний кінцево-різницевий метод із дрібною сіткою в контрольному об’ємі для розв’язання керівних рівнянь цього МГД-потоку нанорідини. Обчислювальні процеси здійснюються за допомогою коду MATLAB. У цій роботі ми графічно побудували графіки швидкості полів потоку, індукованого магнітного поля та температури для різних значень МГД параметрів потоку шляхом зміни теплового числа Грасгофа (Gr), числа Гартмана (Ha), числа Рейнольдса (Re), числа Екерта (Ec), число Прандтля (Pr), магнітне число Рейнольдса (Rm) і об’ємну частку наночастинок (ϕ) відповідно.
Завантаження
Посилання
S.U.S. Choi, “Enhanced thermal conductivity of nanofluids with nano particles, development and applications of Newtonian flows,” FED, 231/MD, 99-105 (1995).
S. Lee, S.U.S. Choi, S. Li, and J.A. Eastman, “Measuring Thermal Conductivity of Fluids Containig Oxide Nanoparticles,” Journal of Heat Transfer, 121(2), 280-289 (1999). https://doi.org/10.1115/1.2825978
Y. Xuan, and Q. Li, “Heat transfer enhancement of nano-fluids,” Int. J. Heat Fluid Flow, 21, 58-64 (2000). https://doi.org/10.1016/S0142-727X(99)00067-3
S.K. Das, S.U.S. Choi, Yu. and W, Pradet, Nanofluids: Science and Technology, (Wiley, New Jersey, 2007).
S. Kakac, and A. Parmuanjaroenkij, “Review of Convective Heat Transfer Enhancement with Nanofluids,” International Journal of Heat Mass Transfer, 52, 3187-3196. http://dx.doi.org/10.1016/j.ijheatmasstransfer.2009.02.006, (2009)
R. Ellahi, M. Hassan, and A. Zeeshan, “Aggregation Effects on Water Base Al2O3- Nanofluid over Permeable Wedge in Mixed Convection”, Asia-Pacific Journal of Chemical Engineering, 11, 179-186 (2015). https://dx.doi.org/10.1002/apj.1954
M.A.A. Hamad, “Analytical Solution of Natural Convection Flow of a Nanofluid over a Linearly Stretching Sheet in the Presence of Magnetic Field,” International Communications in Heat and Mass Transfer, 38, 487-492 (2011). http://dx.doi.org/10.1016/j.icheatmasstransfer.2010.12.042
R. Kodi, C. Ganteda, A. Dasore, M.L. Kumar, G. Laxmaiah, M.A. Hasan, S. Islam, and A. Razak, “Influence of MHD mixed convection flow for Maxwell nanofluid through a vertical cone with porous material in the existence of variable heat conductivity and diffusion,” Case Stud. Therm. Eng. 44, 102875 (2023). https://doi.org/10.1016/j.csite.2023.102875
E. Ragulkumar, G. Palani, P. Sambath, and A.J. Chamkha, “Dissipative MHD free convective nanofluid flow past a vertical cone under radiative chemical reaction with mass flux,” Sci. Rep. 13 (1), 2878 (2023). https://doi.org/10.1038/s41598-023-28702-0
T. Hayat, M.B. Ashraf, S.A. Shehzad, and A. Alsaedi, “Mixed Convection Flow of Casson Nanofluid over a Stretching Sheet with Convectively Heated Chemical Reaction and Heat Source/Sink,” J. Appl Fluid Mechanics, 8, 803-813 (2015). http://doi.org/10.18869/acadpub.jafm.73.238.22995
M. Ferdows, M.D. Shamshuddin, S.O. Salawu, and K. Zaimi, SN Appl. Sci.3, 264 (2021). https://doi.org/10.1007/s42452-021-04224-0
S. Rao, and P.A. Deka, “Numerical investigation on Transport Phenomena in a Nanofluid Under the Transverse Magnetic Field Over a Stretching Plate Associated with Solar Radiation,” in: Nonlinear Dynamics and Applications, edited by S. Banerjee, and A. Saha, (Springer Proceedings in Complexity, Springer, Cham. 2022), pp. 473-492. https://doi.org/10.1007/978-3-030-99792-2_39
S. Rao, and P.A. Deka, “Numerical solution using EFDM for unsteady MHD radiative Casson nanofluid flow over a porous stretching sheet with stability analysis,” Heat Transfer, 51(8), 8020-8042 (2022). https://doi.org/10.1002/htj.22679
B.R. Das, P.N. Deka, and S. Rao, “Numerical analysis on MHD mixed convection flow of aluminium-oxide/water nanofluids in a vertical square duct,” East European Journal of Physics, 2, 51-62 (2023). https://doi.org/10.26565/2312-4334-2023-2-02
V. Rajesh, A.J. Chamkha, and M.P. Mallesh, “Transient MHD Free Convection Flow and Heat Transfer of Nanofluid past an Impulsively Started Semi-Infinite Vertical Plate,” Journal of Applied Fluid Mechanics 9, 2457-2467 (2015). https://doi.org/10.18869/acadpub.jafm.68.236.23443
M. Jawad, M.K. Hameed, K.S. Nisar, 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
A. Paul, and T.K. Nath, “Darcy –Forhheimer MHD radiative flow through a porous space incorporating viscous dissipation, heat source, and chemical reaction effect across an exponentially stretched surface,” Heat Transfer, 52 (1), 807-825 (2023). https://doi.org/10.1002/htj.22717
C.A. Nandhini, S. Jothimani, and A.J. Chamkha, “Effect of chemical reaction and radiation absorption on MHD Casson fluid over an exponentially stretching sheet with slip conditions: ethanol as solvent,” The European Physical Journal Plus, 138(1), 1 17 (2023). https://doi.org/10.1140/epjp/s13360-023-03660-8
H. Alrihieli, M. Alrehili, and A.M. Megahed, “Radiative MHD Nanofluid Flow Due to a Linearly Stretching Sheet with Convective Heating and Viscouss Dissipation,” Mathematics, 10(24), 4743 (2022). https://doi.org/10.3390/math10244743
M. Jawad, “A Computational Study on MHD Stagnation Point Flow of Micropolar Fluids with Buoyancy and Thermal Radiation due to a Vertical Stretching Surface,” Journal of Nanofluids, 12(3), 759-766 (2023). https://doi.org/10.1166/jon.2023.1958
S. Shoeibi, H. Kargarsharifabad, N. Rahbar, G. Ahmadi, M.R. and Safaei, “Performance evaluation of a solar still using hybrid nanofluid glass cooling-CFD simulation and environmental analysis,” Sustainable Energy Technologies and Assessments, 49, 101728 (2022). https://doi.org/10.1016/j.seta.2021.101728
O.A. Beg, and J.C. Umavathi, “Computation of thermo-solutal convection with Soret-Dufour cross diffusion in a vertical duct containing carbon/metallic nanofluids,” in: Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part C: Journal of Mechanical Engineering Science, 236(13), (2022). http://dx.doi.org/10.1177/09544062211072693
M.M. Bhatti, M.B. Arain, A. Zeeshan, R. Ellahi, and M.H. Doranehgard, “Swimming of Gyrotactic microorganism in MHD Williamson nanofluid flow between rotating circular plates embedded in porous medium: Application of thermal energy storage,” J. of Energy Storage, 45, 103511 (2021). https://doi.org/10.1016/j.est.2021.103511
Z. Hussain, A.U. Rehman, R. Zeeshan, F. Sultan, T.A. Hamid, M. Ali, and M. Shahzad, “MHD instability of Hartmann flow of nanoparticles Fe2O3 in water,” Appl. Nanosci. 10, 5149–5165 (2020). https://doi.org/10.1007/s13204-020-01308-y
J.C. Umavathi, and O.A. Beg, “Double diffusive convection in a dissipative electrically conducting nanofluid under orthogonal electrical and magnetic fields: a numerical study,” Nanoscience and Technology: An International Journal, 12(2), 59-90 (2021). https://doi.org/10.1615/NanoSciTechnolIntJ.2021036786
M.M. Bhatti, and S.I. Abdelsalam, “Bio-inspired peristaltic propulsion of hybrid nanofluid flow with Tantalum (Ta) and Gold (Au) nanoparticles under magnetic effects,” Waves in Random and Complex Media, 1745-5030 (2021). https://doi.org/10.1080/17455030.2021.1998728
Авторське право (c) 2024 Бішну Рам Дас, П.Н. Дека
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).
