Магнітогідродинамічний та біоконвекційний вплив на гібридну динаміку нанорідин над перевернутим обертовим конусом з різними основними рідинами
Анотація
У цій роботі досліджується комбінований вплив магнітогідродинаміки (МГД) і біоконвекції на динаміку потоку гібридних нанофлюїдів над перевернутим обертовим конусом з різними базовими рідинами. Гібридні нанофлюїди, що складаються з наночастинок, суспендованих у різних базових рідинах, демонструють унікальні теплові та текучі характеристики завдяки взаємодії між магнітними полями та явищами біоконвекції. Основні рівняння, що включають принципи МГД та біоконвекції, отримані та розв’язані чисельними методами. Аналіз розглядає вплив ключових параметрів, таких як напруженість магнітного поля, швидкість обертання конуса, об’ємна частка наночастинок і типи базових рідин на поведінку потоку, теплопередачу та стабільність системи. Результати показують, що МГД суттєво впливає на профілі швидкості та температури гібридних нанофлюїдів, тоді як біоконвекція сприяє підвищенню швидкості змішування та теплопередачі. Крім того, вибір базової рідини відіграє вирішальну роль у визначенні загальної продуктивності гібридної системи Nano fluid. Це дослідження дає цінну інформацію щодо оптимізації дизайну та роботи систем, що використовують гібридні нанофлюїди в програмах, де МГД та біоконвекційні ефекти є помітними.
Завантаження
Посилання
C.K. Ajay, M.A. Kumar, and A.H. Srinivasa, “The effects of thermal radiation, internal heat generation (absorption) on unsteady MHD free convection flow about a truncated cone in presence of pressure work,” Materials Today: Proceedings, (2023). https://doi.org/10.1016/j.matpr.2023.05.632
A. Hossain, M.J. Anee, S. Thohura, and M.M. Molla, “Finite difference simulation of free convection of non-Newtonian nanofluids with radiation effects over a truncated wavy cone,” Pramana, 97(4), 168 (2023). https://doi.org/10.1007/s12043-023-02642-w
M.K.A. Mohamed, A.M. Ishak, I. Pop, N.F. Mohammad, and S.K. Soid, “Free convection boundary layer flow from a vertical truncated cone in a hybrid nanofluid,” Malaysian Journal of Fundamental and Applied Sciences, 18(2), 257-270 (2022). https://doi.org/10.11113/mjfas.v18n2.2410
R. Ellahi, A. Zeeshan, A. Waheed, N. Shehzad, and S.M. Sait, “Natural convection nanofluid flow with heat transfer analysis of carbon nanotubes–water nanofluid inside a vertical truncated wavy cone,” Mathematical Methods in the Applied Sciences, 46(10), 11303-11321 (2023). https://doi.org/10.1002/mma.7281
H. Liu, L. Lan, J. Abrigo, H.L. Ip, Y. Soo, D. Zheng, K.S. Wong, et al., “Comparison of Newtonian and non-Newtonian fluid models in blood flow simulation in patients with intracranial arterial stenosis,” Frontiers in physiology, 12, 718540 (2021). https://doi.org/10.3389/fphys.2021.718540
G. Aloliga, Y. Ibrahim Seini, and R. Musah, “Heat transfer in a magnetohydrodynamic boundary layer flow of a non-newtonian casson fluid over an exponentially stretching magnetized surface,” Journal of Nanofluids, 10(2), 172-185 (2021). https://doi.org/10.1166/jon.2021.1777
K. Loganathan, M. Sivakumar, M. Mohanraj, and P. Sakthivel, “Thermally radiative Casson fluid flow over a cylinder with Newtonian heating and heat generation/absorption,” Journal of Physics: conference series, 1964(2), 022001 (2021). https://doi.org/10.1088/1742-6596/1964/2/022001
E.O. Fatunmbi, and O.A. Agbolade, “Quadratic Thermal Convection in Magneto-Casson Fluid Flow Induced by Stretchy Material with Tiny Particles and Viscous Dissipation Effects,” Physical Science International Journal, 27(4), 1-11 (2023). https://doi.org/10.9734/psij/2023/v27i4795
U. Shankar, and N.B. Naduvinamani, “Magnetized impacts of Cattaneo-Christov double-diffusion models on the time-dependent squeezing flow of Casson fluid: A generalized perspective of Fourier and Fick's laws,” The European Physical Journal Plus, 134(7), 344 (2019). https://doi.org/10.1140/epjp/i2019-12715-x
A. Raza, M.Y. Almusawa, Q. Ali, A.U. Haq, K. Al-Khaled, and I.E. Sarris, “Solution of water and sodium alginate-based casson type hybrid nanofluid with slip and sinusoidal heat conditions: A prabhakar fractional derivative approach,” Symmetry, 14(12), 2658 (2022). https://doi.org/10.3390/sym14122658
S. Elattar, U. Khan, A. Zaib, A. Ishak, N. Alwadai, and A.M. Abed, “Heat transfer characteristics of cobalt ferrite nanoparticles scattered in sodium alginate-based non-Newtonian nanofluid over a stretching/shrinking horizontal plane surface,” Open Physics, 22(1), 20230182 (2024). https://doi.org/10.1515/phys-2023-0182
M.P. Mkhatshwa, “Overlapping Grid-Based Spectral Collocation Technique for Bioconvective Flow of MHD Williamson Nanofluid over a Radiative Circular Cylindrical Body with Activation Energy,” Computation, 12(4), 75 (2024). https://doi.org/10.3390/computation12040075
Z.A. Alhussain, A. Renuka, and M. Muthtamilselvan, “A magneto-bioconvective and thermal conductivity enhancement in nanofluid flow containing gyrotactic microorganism,” Case Studies in Thermal Engineering, 23, 100809 (2021). https://doi.org/10.1016/j.csite.2020.100809
F.T. Zohra, M.J. Uddin, A.I.M. Ismail, O.A. Bég, and A. Kadir, “Anisotropic slip magneto-bioconvection flow from a rotating cone to a nanofluid with Stefan blowing effects,” Chinese journal of physics, 56(1), 432-448 (2018). https://doi.org/10.1016/j.cjph.2017.08.031
M. Sarfraz, and M. Khan, “Cattaneo-Christov double diffusion-based heat transport analysis for nanofluid flows induced by a moving plate,” Numerical Heat Transfer, Part A: Applications, 85(3), 351-363 (2024). https://doi.org/10.1080/10407782.2023.2186551
A. Hussanan, M. Qasim, and Z.M. Chen, “Heat transfer enhancement in sodium alginate based magnetic and non-magnetic nanoparticles mixture hybrid nanofluid,” Physica A: Statistical Mechanics and its Applications, 550, 123957 (2020). https://doi.org/10.1016/j.physa.2019.123957
M. Aghamajidi, M. Yazdi, S. Dinarvand, and I. Pop, “Tiwari-Das nanofluid model for magnetohydrodynamics (MHD) natural-convective flow of a nanofluid adjacent to a spinning down-pointing vertical cone,” Propulsion and Power Research, 7(1), 78 90 (2018). https://doi.org/10.1016/j.jppr.2018.02.002
Z.A. Alhussain, A. Renuka, and M. Muthtamilselvan, “A magneto-bioconvective and thermal conductivity enhancement in nanofluid flow containing gyrotactic microorganism,” Case Studies in Thermal Engineering, 23, 100809 (2021). https://doi.org/10.1016/j.csite.2020.100809
Авторське право (c) 2024 Баладжі Падхі, Арчана Сенапаті, Гутам Кумар Махато, П.К. Рат
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).
