Моделювання МГД потоку мікрополярної наноридини в похильний пористій стенозованих артерії з дилатацією
Анотація
У цій статті досліджується вплив магнітного поля на кровотік з частинами нанорідини через похилу пористу стенозовану артерію та дилатацію. Тут кров розглядається як мікрополярна рідина. Рівняння розв'язуються за допомогою методу гомотопічних бурень [HPM] у припущенні легкого стенозу. Отримано розв'язки замкнутої форми швидкості, профілю температури та розподілу концентрації. Спостерігався вплив відповідних параметрів на явища потоку, а результати аналізуються графічно. Це дослідження розглядає вплив магнітного параметра на характеристики потоку та показує, що наявність магнітного поля збільшує опір потоку, одночасно зменшуючи напруження зсуву на стінці. В результаті виявлено, що опір потоку та напруження зсуву на стінці зменшується з високою дилатацією стенозу. Крім того, дослідження показує, що опір потоку збільшується, а напруження зсуву на стінці зменшується зі збільшенням в’язкості. Лінії потоку побудовані для вивчення картини потоку та властивостей передачі імпульсу.
Завантаження
Посилання
D.F. Young, “Effect of a time dependent stenosis of flow through a tube,” Journal of Engineering for Industry, 90(2), 248 254 (1968). https://doi.org/10.1115/1.3604621
J.B. Shukla, R.S. Parihar and B.R.P. Rao, “Effects of stenosis on non-newtonian flow of the blood in an artery,” Bulletin of Mathematical Biology, 42(3), 283–294 (1980). https://doi.org/10.1016/s0092-8240(80)80051-6
J.-S. Lee and Y.-C. Fung, “Flow in Locally Constricted Tubes at Low Reynolds Numbers,” Journal of Applied Mechanics, 37(1), 9–16 (1970). https://doi.org/10.1115/1.3408496
P. Chaturani and R.P. Samy, “Pulsatile flow of Casson’s fluid through stenosed arteries with applications to blood flow,” Biorheology, 23(5), 499–511 (1986). https://doi.org/10.3233/bir-1986-23506
G. Radhakrishnamacharya and S. Rao, “Flow of a magnetic fluid through a non-uniform wavy tube,” Proceedings of the National Academy of Sciences, India. Section A. Physical Sciences, 77, (2007).
D.F. Young and F.Y. Tsai, “Flow characteristics in models of arterial stenosis-I: steady flow,” Journal of Biomechanics, 6, 395 410 (1973). https://doi.org/10.1016/0021-9290(79)90004-6
K.M. Prasad and P.R. Yasa, “Micropolar fluid flow in tapering stenosed arteries having permeable walls,” Malaysian Journal of Mathematical Sciences, 15(1), 147–160 (2021).
D.J. Schneck and S. Ostrach, “Pulsatile blood flow in a channel of small exponential divergence-I. The linear approximation for low mean Reynolds number,” J. Fluids Eng. 16, 353–360 (1975). https://doi.org/10.1115/1.3447314
K.M. Prasad and G. Radhakrishnamacharya, “Effect of multiple stenoses on Herschel–Bulkley fluid through a tube with non-uniform cross-section,” International e-journal of engineering mathematics: Theory and Application, 1, 69–76 (2007).
A.C. Eringen, “Theory of micropolar fluids,” Journal of Mathematics and Mechanics, 16(1), 1–18 (1966). https://www.jstor.org/stable/24901466
G.R. Charya, “Flow of micropolar fluid through a constricted channel,” In International Journal of Engineering Science, 15(12), 719–725 (1977). https://doi.org/10.1016/0020-7225(77)90022-2
T. Ariman, M.A. Turk, and N. Sylvester, “Application of microcontinum fluid mechanics,” Int. J. Eng. Sci. 12, 273–293 (1974). http://dx.doi.org/10.1016/0020-7225(74)90059-7
K.M. Prasad, B. Sreekala and P.R. Yasa, “Analysis of micropolar fluid with nanoparticles flow through a core region in a stenosed artery having mild stenoses,” Palestine Journal of Mathematics, 12(4) (2023).
D. Srinivasacharya, M. Mishra and A. Rao, “Peristaltic pumping of a micropolar fluid in a tube,” Acta Mechanica, 161, 165–178 (2003). https://doi.org/10.1007/s00707-002-0993-y
K.M. Prasad and P.R. Yasa, “Flow of non-Newtonian fluid through a permeable artery having non-uniform cross section with multiple stenosis,” Journal of Naval Architecture and Marine Engineering, 17(1), 31–38 (2020). https://doi.org/10.3329/jname.v17i1.40942
E. Yeom, Y.J. Kang and S.J. Lee, “Changes in velocity profile according to blood viscosity in a microchannel,” Biomicrofluidics, 8, 034110 (2014). https://doi.org/10.1063/1.4883275
E. Karvelas, G. Sofiadis, T. Papathanasiou and I. Sarris, “Effect of micropolar fluid properties on the blood flow in a human carotid model,” Fluids, 5(3), 125 (2020).
S.U.S. Choi and J.A. Eastman, “Enhancing thermal conductivity of fluids with nanoparticles,” in: ASME International Mechanical Engineering Congress & Exposition, (San Francisco, United States, 1995).
Noreen Sher Akbar and S. Nadeem, “Peristaltic Flow of a Micropolar Fluid with Nanoparticles in Small Intestine,” Applied Nanoscience, 3(6), 461-468 (2013). https://doi.org/10.1007/s13204-012-0160-2
S. Nadeem and S. Ijaz, “Theoretical analysis of metallic nanoparticles on blood flow through stenosed artery with permeable walls,” Physics Letters A, 379(6), 542-554 (2015). https://doi.org/10.1016/j.physleta 2014.12.013
A.M. Abd-Alla, E.N. Thabet and F.S. Bayones, “Numerical solution for MHD peristaltic transport in an inclined Nano fluid symmetric channel with porous medium,” Sci. Rep. 12(1), 1-11 (2022). https://doi.org/10.1038/s41598-022-07193-5
J. He, N.S. Elgazery, K. Elagamy and A.N.Y. Elazem, “Efficacy of a modulated viscosity-dependent temperature/nanoparticles concentration parameter on a nonlinear radiative electromagnetic-Nano fluid flow along an elongated stretching sheet,” J. Appl. Comput. Mech. 9(3), 848-860 (2023). https://doi.org/10.22055/jacm. 2023 42294.3905
K. Prasad, Y. Prabhaker and A.R. Mohammed, “Thermal effects of two immiscible fluids through a permeable stenosed artery having nanofluid in the core region,” Heat Transfer, 51(5), 4562-4583 (2022). https://doi.org/10.1002/htj.22513
K.M. Prasad, N. Subadra, P.R. Shekhar and R.B. Vijaya, “Jeffrey fluid flow driven by peristaltic pumping with nanoparticles in an inclined tube,” Journal of Naval Architecture & Marine Engineering, 20(2), 165–175 (2023). https://doi.org/10.1002/htj.22513N
A.S. Dawood, F.A. Kroush, R.M. Abumandour, and I.M. Eldesoky, “Multi-effect analysis of nanofluid flow in stenosed arteries with variable pressure gradient: analytical study,” SN Applied Sciences, 5(12), 382 (2023). https://doi.org/10.1007/s42452-023-05567-6
Md.A. Ikbal, S. Chakravarty, K.K.L. Wong, J. Mazumdar and P.K. Mandal, “Unsteady response of non-Newtonian blood flow through a stenosed artery in magnetic field,” In Journal of Computational and Applied Mathematics, 230(1), 243–259 (2009). https://doi.org/10.1016/j.cam.2008.11.010
R. Bali and U. Awasthi, “Effect of a magnetic field on the resistance to blood flow through stenotic artery,” Applied Mathematics and Computation, 188(2), 1635–1641 (2007). https://doi.org/10.1016/j.amc.2006.11.019
J.C. Misra, A. Sinha and G.C. Shit, “Mathematical modelling of blood flow in a porous vessel having double stenoses in the presence of an external magnetic field,” International Journal of Biomathematics, 04(02), 207–225 (2011). https://doi.org/10.1142/s1793524511001428
J.-H. He, “A coupling method of a Homotopy technique and a perturbation technique for non-linear problems,” In International Journal of Non-Linear Mechanics, 35(1), 37–43 (2000). https://doi.org/10.1016/s0020-7462(98)00085-7
J.-H. He, “Application of homotopy perturbation method to nonlinear wave equations,” Chaos, Solitons & Fractals, 26(3), 695–700 (2005). https://doi.org/10.1016/j.chaos.2005.03.006
I.J.D. Craig and P.G. Watson, “Magnetic reconnection solutions based on a generalized Ohm’s law,” Solar Phys. 214, 131–150 (2003). https://doi.org/10.1023/A:1024075416016
V.K. Sud, G.S. Sephon and R.K. Mishra, “Pumping action on blood flow by a magnetic field,” Bull. Math. Biol. 39, 385 (1977). https://doi.org/10.1007/BF02462917
H.L. Agrawal and B. Anwaruddin, “Peristaltic flow of blood in a branch,” Ranchi Univ. Math. J. 15, 111–121 (1984).
T. Sochi, “Non-Newtonian flow in porous media,” Polymer, 51(22), 5007–5023 (2010). https://doi.org/10.1016/j.polymer.2010.07.047
K.M. Prasad and P.R. Yasa, “Mathematical Modelling on an Electrically Conducting Fluid Flow in an Inclined Permeable Tube with Multiple Stenoses,” International Journal of Innovative Technology and Exploring Engineering, 9(1), 3915–3921 (2019). https://doi.org/10.35940/ijitee.a4989.119119
W.F.W. Azmi, A.Q. Mohamad, L.Y. Jiann and S. Shafie, “Mathematical fractional analysis on blood Casson fluid in slip and small arteries with the cholesterol porosity effect,” Malaysian Journal of Mathematical Sciences, 18(4), 755–774 (2024). https://doi.org/10.47836/mjms. 18.4.05
K.M. Prasad, and P.R. Yasa, “Flow of non-Newtonian fluid through a permeable artery having non-uniform cross section with multiple stenosis,” Journal of Naval Architecture and Marine Engineering, 17(1), 31–38 (2020). https://doi.org/10.3329/jname.v17i1.40942
T. Sudha, C. Umadevi, M. Dhange, S. Manna, and J.C. Misra, “Effects of stenosis and dilatation on flow of blood mixed with suspended nanoparticles: A study using Homotopy technique,” 26(1), 251-265 (2021). https://doi.org/10.2478/ijame-2021-0015
M.K. Prasad, R.B. Vijaya and C. Umadevi, “Effects of Stenosis and Post Stenotic Dilatations on Jeffrey Fluid Flow in Arteries,” International Journal of Research in Engineering and Technology, 4, 195-201 (2015). https://doi.org/10.15623/ijret.2015.0413032
B. Pincombe, B. Mazumdar, and J. Hamilton-Craig, “Effects of multiple stenoses and post- stenotic dilation on non- Newtonian blood flow in small arteries,” Medical & Biological Engineering & Computing, 37(5), 595–599 (1999). https://doi.org/10.1007/bf02513353
M. Dhange, G. Sankad, R. Safdar, W. Jamshed, M.R. Eid, U. Bhujakkanavar, et al., “A mathematical model of blood flow in a stenosed artery with post-stenotic dilatation and a forced field,” PLoS ONE, 17(7), e0266727 (2022). https://doi.org/10.1371/journal.pone.0266727
K.M. Prasad, N. Subadra and M.A.S. Srinivas, “Peristaltic transport of a micropolar fluid with nanoparticles in an inclined tube with permeable walls,” International Journal of Advanced Research Trends in Engineering and Technology (IJARTET), 4(10), (2017). https://ijartet.com/2750/v4i10/journal
K.M. Prasad and T. Sudha, “The effects of post-stenotic dilatations on the flow of micropolar fluid through stenosed artery with suspension of nanoparticles,” AIP Conference Proceedings, 2246(1), 020082 (2000). https://doi.org/10.1063/5.0014455
Авторське право (c) 2025 Нарендер Сатвай, Каранаму Маруті Прасад
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).
