Потік магнітогідродинамічної рідини Максвелла в моделі Дарсі–Форхгеймера з тепловим потоком Каттанео – Крістова над листом, що розтягується, за конвективних граничних умов
Анотація
У цьому дослідницькому повідомленні досліджується потік Дарсі-Форхгеймера неньютонівської рідини Максвелла, яка хімічно реагує, над розтягнутим листом, включаючи тепловий потік Каттанео-Крістова за конвективних граничних умов. Потік рідини описується системою диференціальних рівнянь у частинних похідних, які згодом перетворюються на систему нелінійних звичайних диференціальних рівнянь. Для чисельного вирішення цих рівнянь було використано метод BVP4C після належного визначення безрозмірних змінних і реалізації перетворень подібності. Вплив різноманітних активних параметрів, таких як параметр Дебори, параметр Дарсі Форхгеймера, магнітний параметр, число Біо та параметр пористості, досліджується на профілі швидкості, температури та концентрації. Крім того, розраховані значення поверхневого тертя, та число Нуссельта представлені в табличній формі.
Завантаження
Посилання
M.N. Khan, S. Nadeem, S. Ahmad, and A. Saleem, “Mathematical analysis of heat and mass transfer in a Maxwell fluid,” Pro. I. Mech. E. Part C: J. Mech. Eng. Sci. 235(20), 4967-4976 (2021). https://doi.org/10.1177/0954406220976704
K. Sudarmozhi, D. Iranian, I. Khan, A.S. Al-johani, and S.M. Eldin, “Magneto radiative and heat convective flow boundary layer in Maxwell fluid across a porous inclined vertical plate,” Sci. Rep. 13(1), 6253 (2023). https://doi.org/10.1038/s41598-023-33477-5
J. Zhao, L. Zheng, X. Zhang, and F. Liu, “Convection heat and mass transfer of fractional MHD Maxwell fluid in a porous medium with Soret and Dufour effects,” Int. J. Heat Mass Tranf. 103, 203-210 (2016). https://doi.org/10.1016/j.ijheatmasstransfer.2016.07.057
T. Hayat, M. Ijaz Khan, M. Imtiaz, and A. Alsaedi, “Heat and mass transfer analysis in the stagnation region of Maxwell fluid with chemical reaction over a stretched surface,” J. Therm. Sci. Eng. Appl. 10(1), 011002 (2018). https://doi.org/10.1115/1.4024386
M.B. Riaz, M. Asgir, A.A. Zafar, and S. Yao, “Combined effects of heat and mass transfer on MHD free convective flow of Maxwell fluid with variable temperature and concentration,” Math. Probl. Eng. 2021, 1-36 (2021). https://doi.org/10.1155/2021/6641835
C. Bao, L. Liu, C. Xie, J. Zhu, Y. Quan, S. Chen, L. Feng, and L. Zheng, “Analysis of the absorbing boundary condition for the Maxwell fluid flow over a semi-infinite plate with considering the magnetic field,” Comput Math Appl. 154, 212-223 (2024). https://doi.org/10.1016/j.camwa.2023.11.043
M. Yasin, S. Hina, and R. Naz, “A modern study on peristaltically induced flow of Maxwell fluid considering modified Darcy’s law and Hall effect with slip condition,” Alex. Eng. J. 76, 835-850 (2023). https://doi.org/10.1016/j.aej.2023.06.074
D. D. Babu, S. Venkateswarlu, and E. K. Reddy, “Numerical Investigation of Thermophoresis and Activation Energy Effects on Maxwell Nano Fluid Over an Inclined Magnetic Field Applied to a Disk,” East Eur. J. Phys. (4), 326-335 (2023). https://doi.org/10.26565/2312-4334-2023-4-43
Z. Abbas, T. Javed, N. Ali, and M. Sajid, “Flow and heat transfer of Maxwell fluid over an exponentially stretching sheet: A non‐similar solution,” Heat Transf-Asian Re. 43(3), 233-242 (2014). https://doi.org/10.1002/htj.21074
V. Singh, and S. Agarwal, “MHD flow and heat transfer for Maxwell fluid over an exponentially stretching sheet with variable thermal conductivity in porous medium,” Therm. Sci. 18(2), 599-615 (2014). https://doi.org/10.2298/TSCI120530120S
S. Mukhopadhyay, “Heat transfer analysis of the unsteady flow of a Maxwell fluid over a stretching surface in the presence of a heat source/sink,” Chin. Phys. Lett. 29(5), 054703 (2012). https://dx.doi.org/10.1088/0256-307X/29/5/054703
H. Sehra, N. Sadia, A. Z. Gul, and Z.A. Khan, “Convection heat–mass transfer of generalized Maxwell fluid with radiation effect, exponential heating, and chemical reaction using fractional Caputo–Fabrizio derivatives,” Open Phys. 20(1), 1250-1266 (2022). https://doi.org/10.1515/phys-2022-0215
M. Waqas, M.M. Gulzar, W.A. Khan, M.I. Khan, and N.B. Khan, “Newtonian heat and mass conditions impact in thermally radiated Maxwell nanofluid Darcy–Forchheimer flow with heat generation,” Int. J. Numer. Meth. Heat & Fluid Flow, 29(8), 2809-2821 (2019). https://doi.org/10.1108/HFF-11-2018-0695
S. Rashid, M.I. Khan, T. Hayat, M. Ayub, and A. Alsaedi, “Darcy–Forchheimer flow of Maxwell fluid with activation energy and thermal radiation over an exponential surface.,” Appl. Nanosci. 10, 2965-2975 (2020). https://doi.org/10.1007/s13204-019-01008-2
H. Upreti, A. Bisht, and N. Joshi, “MHD Darcy–Forchheimer flow and double-diffusive modeling of Maxwell fluid over rotating stretchable surface: A computational study,” Mod. Phys. Lett. B, 38(27), 2450227, (2024). https://doi.org/10.1142/S0217984924502270
S. Das, A. Ali, and R.N. Jana, “Darcy–Forchheimer flow of a magneto-radiated couple stress fluid over an inclined exponentially stretching surface with Ohmic dissipation,” World J. Eng. 18(2), 345-360 (2021). https://doi.org/10.1108/WJE-07-2020-0258
N.V. Ganesh, A.A. Hakeem, and B. Ganga, “Darcy–Forchheimer flow of hydromagnetic nanofluid over a stretching/shrinking sheet in a thermally stratified porous medium with second order slip, viscous and Ohmic dissipations effects,” Ain Shams Eng. J. 9(4), 939-951 (2018). https://doi.org/10.1016/j.asej.2016.04.019
J. Cui, A. Jan, U. Farooq, M. Hussain, and W.A. Khan, “Thermal analysis of radiative Darcy–Forchheimer nanofluid flow across an inclined stretching surface. Nanomaterials,” 12(23), 4291 (2022). https://doi.org/10.3390/nano12234291
M. Jawad, and K.S. Nisar, “Upper-convected flow of Maxwell fluid near stagnation point through porous surface using Cattaneo-Christov heat flux model,” Case Stud. Therm. Eng. 48, 103155 (2023). https://doi.org/10.1016/j.csite.2023.103155
A. Khan, I.A. Shah, A. Khan, I. Khan, and W.A. Khan, “Numerical investigation of MHD Cattaneo–Christov thermal flux frame work for Maxwell fluid flow over a steady extending surface with thermal generation in a porous medium,” Int. J. Thermofluids, 20, 100418 (2023). https://doi.org/10.1016/j.ijft.2023.100418
K. Rubab, and M. Mustafa, “Cattaneo-Christov heat flux model for MHD three-dimensional flow of Maxwell fluid over a stretching sheet,” PLoS One, 11(4), e0153481 (2016). https://doi.org/10.1371/journal.pone.0153481
A. Shahid, M.M. Bhatti, O.A. Bég, and A. Kadir, “Numerical study of radiative Maxwell viscoelastic magnetized flow from a stretching permeable sheet with the Cattaneo–Christov heat flux model,” Neural Comput. Appl. 30, 3467-3478 (2018). https://doi.org/10.1007/s00521-017-2933-8
S. Islam, A. Dawar, Z. Shah, and A. Tariq, “Cattaneo–Christov theory for a time-dependent magnetohydrodynamic Maxwell fluid flow through a stretching cylinder,” Adv. Mech. Eng. 13(7), (2021). https://doi.org/10.1177/16878140211030152
A. Salmi, H. A. Madkhali, B. Ali, M. Nawaz, S. O. Alharbi, and A. S. Alqahtani, “Numerical study of heat and mass transfer enhancement in Prandtl fluid MHD flow using Cattaneo-Christov heat flux theory,” Case Stud. Therm. Eng. 33, 101949 (2022). https://doi.org/10.1016/j.csite.2022.101949
Авторське право (c) 2024 Д. Дастагірі Бабу, С. Венкатешварлу, Р. Ханума Наїк, Д. Манджула
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).
