Чисельне дослідження впливу джоулевого нагріву на мікрополярний потік нанорідини по нахилій поверхні за наявності джерела тепла
Анотація
У цій статті досліджено МГД потік мікрополярної нанофлюїду в пограничному шарі через похилу розтягнуту поверхню за наявності джерела тепла. У цьому дослідженні в якості основного спостереження використовуються проникні похилі поверхні з потоком енергії з тепловим випромінюванням і впливом Дюфура. Крім того, розглядається вплив джоулева нагрівання, в'язкої диссипації та джерела тепла на пористі середовища. Це дослідження використовує перетворення подібності для перетворення нелінійних диференціальних рівнянь у частинних похідних, які керують потоком, у звичайні диференціальні рівняння. Для ілюстрації чисельних результатів використовується обчислювальна техніка bvp4c у MATLAB. На підставі отриманих даних ми змогли визначити, що швидкість і кутова швидкість рідини зростає зі збільшенням кута нахилу, температурний профіль зростає зі збільшенням числа Еккерта, тоді як профіль концентрації зменшується зі збільшенням числа Еккерта. Ці висновки додатково ілюструються числовими даними, представленими в таблиці, і візуальними представленнями на малюнках. Ці відкриття дозволять інженерам і вченим краще контролювати потік рідини, що призведе до вдосконалення складних систем, які покладаються на нього.
Завантаження
Посилання
B.C. Sakiadis, “Boundary‐layer behavior on continuous solid surfaces: I. Boundary‐layer equations for two‐dimensional and axisymmetric flow,” AIChE J. 7(1), 26‐28 (1961).
P.S. Gupta, and A.S. Gupta, “Heat and mass transfer on a stretching sheet with suction or blowing,” Can. J. Chem. Eng. 55, 744 746 (1977). http://dx.doi.org/10.1002/cjce.5450550619
A. Mitra, “Simulation on Natural Convection of a Nanofluid along an Isothermal Inclined Plate,” IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 225, 012096 012096 (2017). https://doi.org/10.1088/1757-899x/225/1/012096
W. Deebani, L.A. Lund, A.F. Chandio, U. Yashkun, Z. Shah, and A. Alshehri, “Convective micropolar fluid over inclined surface with thermal radiation and velocity slip condition effects: Duality and stability,” International Journal of Modern Physics B, 38(08), 2450114 (2023). https://doi.org/10.1142/s0217979224501145
P. Roja, T.S. Reddy, S.M. Ibrahim, M. Parvathi, G. Dharmaiah, and G. Lorenzini, “Magnetic Field Influence on Thermophoretic Micropolar Fluid Flow over an Inclined Permeable Surface: A Numerical Study,” Journal of Applied and Computational Mechanics, 10(2), 369-382 (2024). https://doi.org/10.22055/jacm.2024.44739.4265
P. Suriyakumar, and S.A. Devi, “Effects of suction and internal heat generation on hydromagnetic mixed convective nanofluid flow over an inclined stretching plate,” European Journal of Advances in Engineering and Technology, 2(3), 51-58 (2015). https://ejaet.com/PDF/2-3/EJAET-2-3-51-58.pdf
M. Ziaei-Rad, A. Kasaeipoor, M.M. Rashidi, and G. Lorenzini, “A similarity solution for mixed-convection boundary layer nanofluid flow on an inclined permeable surface,” Journal of Thermal Science and Engineering Applications, 9(2), 021015 (2017). https://doi.org/10.1115/1.4035733
M. Selva rani, and A. Govindarajan, “Radiative fluid flow of a nanofluid over an inclined plate with non‐uniform surface temperature,” J. Phys. Conf. Ser. 1000, 012173 (2018). https://doi.org/10.1088/1742-6596/1000/1/012173
K. Rafique, M.I. Anwar, and M. Misiran, “Numerical Study on Micropolar Nanofluid Flow over an Inclined Surface by Means of Keller-Box,” Asian Journal of Probability and Statistics, 4(4), 1–21 (2019). https://doi.org/10.9734/ajpas/2019/v4i430122
K. Rafique, M.I. Anwar, M. Misiran, and M.I. Asjad, “Energy and mass transport of micropolar nanofluid flow over an inclined surface with Keller‐Box simulation,” Heat Transfer, 49(8), 4592-4611 (2020). https://doi.org/10.1002/htj.21843
M.R. Eid, W. Jamshed, B.S. Goud, R.W. Ibrahim, S.M. El Din, A. Abd-Elmonem, and N.S.E. Abdalla, “Mathematical analysis for energy transfer of micropolar magnetic viscous nanofluid flow on permeable inclined surface and Dufour impact,” Case Studies in Thermal Engineering, 49, 103296 (2023). https://doi.org/10.1016/j.csite.2023.103296
T. Walelign, and E. Seid, “Mathematical model analysis for hydromagnetic flow of micropolar nanofluid with heat and mass transfer over inclined surface,” International Journal of Thermofluids, 21, 100541 (2024). https://doi.org/10.1016/j.ijft.2023.100541
R.S. Yadav, and P.R. Sharma, “Effects ff radiation and viscous dissipation on MHD boundary layer flow due to an exponentially moving stretching sheet in porous medium,” Asian J. Multidiscip. Stud. 2(8), 119–124 (2014).
D. Srinivasacharya, and P. Jagadeeshwar, “MHD flow with Hall current and Joule heating effects over an exponentially stretching sheet,” Nonlinear Eng. Model. Appl. 6(2), 101–114 (2017). https://doi.org/10.1515/nleng-2016-0035
S. Jayanthi, and H. Niranjan, “Effects of joule heating, viscous dissipation, and activation energy on nanofluid flow induced by MHD on a vertical surface,” Symmetry, 15(2), 314 (2023). https://doi.org/10.3390/sym15020314
V.R. Prasad, N.U.B. Varma, J. Bodduna, et al., “Effects of hall current and thermal diffusion on unsteady MHD rotating flow of water-based Cu, and TiO2 nanofluid in the presence of thermal radiation and chemical reaction,” Multiscale and Multidiscip. Model. Exp. and Des. 8, 161 (2025). https://doi.org/10.1007/s41939-025-00736-z
S. Rosseland, Astrophysik und atom-theoretische Grundlagen, (Springer, 1931). https://doi.org/10.1007/978-3-662-26679-3
F. Shah, and M.I. Khan, “Analytical Investigation on the Combined Impacts of the Soret and Dufour Phenomenon in the Forced Convective Flow of a Non-newtonian Nanofluid by the Movable Riga Device,” Waves Random Complex Media, 1 18 (2023). https://doi.org/10.1080/17455030.2022.2154407
K. Rafique, M.I. Anwar, M. Misiran, I. Khan, A.H. Seikh, E.-S.M. Sherif, and K. Sooppy Nisar, “Keller-Box Simulation for the Buongiorno Mathematical Model of Micropolar Nanofluid Flow over a Nonlinear Inclined Surface,” Processes, 7(12), 926 (2019). https://doi.org/10.3390/pr7120926
W. Khan, and I. Pop, “Boundary-layer flow of a nanofluid past a stretching sheet,” International Journal of Heat and Mass Transfer, 53(11-12), 2477-2483 (2010). https://doi.org/10.1016/j.ijheatmasstransfer.2010.01.032
Авторське право (c) 2025 Кешаб Борах, Джадав Конч, Шьяманта Чакраборті, Абхіджит Конч, Салма Ахтар
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).
