Потік гібридної МГД нанорідини через пористу поверхню з розтягненням за наявності теплового випромінювання та хімічної реакції
Анотація
Це дослідження вивчає конвективний перенос тепла та маси в магнітогідродинамічному (МГД) потоці нанорідини над проникною, електрично керованою поверхнею з розтягненням, вбудованою в пористе середовище. Аналіз враховує ключові фізичні ефекти, включаючи теплове випромінювання, тепловиділення, розсіювання в'язкості та хімічні реакції. Визначальні рівняння сформульовано з урахуванням впливу пористості, магнітних полів, градієнтів тепла та концентрації, а також хімічної кінетики. Особлива увага приділяється контролю об'ємної частки наночастинок на межі розділу. Для оцінки теплових характеристик розглядаються дві моделі нанорідин-мідь-вода (Cu–H₂O) та оксид алюмінію–вода (Al₂O₃–H₂O). Нелінійна крайова задача розв'язується чисельно за допомогою методу стрільби в поєднанні з методом Рунге-Кутти четвертого порядку. Результати демонструють чудову відповідність з раніше опублікованими даними, що підтверджує точність та надійність цієї моделі. Ці результати мають потенційне застосування в передових системах теплопередачі, таких як технології охолодження та обробка матеріалів.
Завантаження
Посилання
L.J. Crane, “Flow past a stretching plate,” ZAMP. Angew Math. Phys, 21, 645-647 (1970). https://doi.org/10.1007/BF01587695
W.A. Khan, and I. Pop, “Boundary layer flow of a nanofluid past a stretching sheet,” International Journal of Heat and Mass Transfer, 53, 2477-2483 (2010). https://doi.org/10.1016/j.ijheatmasstransfer.2010.01.032
M. Abd El-Aziz, “Thermal-diffusion and diffusion-thermo effects on combined heat and mass transfer by hydromagnetic three-dimensional free convection over a permeable stretching surface with radiation,” Physics Letters, 372(3), 263-272 (2007). https://doi.org/10.1016/j.physleta.2007.07.015
F.M. Hady, F.S. Ibrahim, S.M. Abdel-Gaied, and R.M. Eid, “Radiation effect on viscous flow of a nanofluid and heat transfer over a nonlinearly stretching sheet,” Nanoscale Res. Lett. 7, 229 (2012). https://doi.org/10.1186/1556-276X-7-229
N. Bachok, A. Ishak, and I. Pop, “Unsteady boundary-layer flow and heat transfer of a nanofluid over a permeable stretching/shrinking sheet,” International Journal of Heat and Mass Transfer, 55, 2102-2109 (2012). https://doi.org/10.1016/ j.ijheatmasstransfer.2011.12.013
A.M. Rohni, A.S. Ahmad, and Md.I. Ismail, and I. Pop, “Flow and heat transfer over an unsteady shrinking sheet with suction in a nanofluid using Buongiorno's model,” International Communications in Heat and Mass Transfer, 43, 75-80 (2013). https://doi.org/10.1016/j.icheatmasstransfer.2013.02.001
J. Buongiorno, “Convective transport in nanofluids,” ASME Journal of Heat Transfer, 128, 240 250. https://doi.org/10.1115/1.2150834
A. Sandhya, G.R. Reddy, and G.V.S.R. Deekshitulu, “Heat and mass transfer effects on MHD flow past an inclined porous plate in the presence of chemical reaction,” International Journal of Applied Mechanics and Engineering, 25(3), 86 102 (2020). https://doi.org/10.2478/ijame-2020-0036
P.V. Murthy, and P. Singh, “Effect of viscous dissipation on a non-Darcy natural convection regime,” International Journal of Heat and Mass Transfer, 40, 1251-1260 (1997). https://doi.org/10.1016/S0017-9310(96)00181-0
S.S. Motsa, “A New spectral relaxation method for similarity variable nonlinear boundary layer flow systems,” Chemical Engineering Communications, 16, 23-57 (2013). https://doi.org/10.1155/2014/341964
T. Gladys, and G.R. Reddy, “Contributions of variable viscosity and thermal conductivity on the dynamics of non-Newtonian nanofluids flow past an accelerating vertical plate,” Partial Differential Equations in Applied Mathematics, 5, 100264 (2022). https://doi.org/10.1016/j.padiff.2022.100264
K. Vijaya, and G.V.R. Reddy, “Magnetohydrodynamic Casson fluid flow over a vertical porous plate in the presence of radiation, Soret and chemical reaction effects,” Journal of Nanofluids, 8(6), 1240-1248 (2019). https://doi.org/10.1166/jon.2019.1684
H.F. Oztop, and E. Abu-Nada, “Numerical study of natural convection in partially heated rectangular enclosures filled with nanofluids,” International Journal of Heat and Fluid Flow, 29, 1326-1336 (2008). https://doi.org/10.1016/j.ijheatfluidflow.2008.04.009
H.C. Brinkman, “The viscosity of concentrated suspensions and solution,” Journal of Chemical Physics, 20, 571-581 (1952). https://doi.org/10.1063/1.1700493
J.C.M. Garnett, “Colours in metal glasses and in metallic films,” Philosophical Transactions of the Royal Society of London, 203, 385-420 (1904). https://doi.org/10.1098/rsta.1904.0024
E. Abu-Nada, “Application of nanofluids for heat transfer enhancement of separated flows encountered in a backward facing step,” International Journal of Heat and Fluid Flow, 29, 242-249 (2008). https://doi.org/10.1016/j.ijheatfluidflow.2007.07.001
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). https://doi.org/10.1016/j.icheatmasstransfer.2010.12.042
P.K. Kameswaran, M. Narayana, P. Sibanda, and P.V. Murthy, “Hydromagnetic nanofluid flow due to a stretching or shrinking sheet with viscous dissipation and chemical reaction effects” International Journal of Heat and Mass Transfer, 55, 7587–7595 (2012). https://doi.org/10.1016/j.ijheatmasstransfer.2012.07.065
L.G. Grubka, and K.M. Bobba, “Heat transfer characteristics of a continuous stretching surface with variable temperature,” The ASME Journal of Heat Transfer, 107, 248-250 (1985). https://doi.org/10.1115/1.3247387
K. Rafique, Z. Mahmood, and U. Khan, “Mathematical analysis of MHD hybrid nanofluid flow with variable viscosity and slip conditions over a stretching surface,” Materials Today Communications, 36, 106692 (2023). https://doi.org/10.1016/j.mtcomm.2023.106692
S. Nasir, W. Alghamdi, T. Gul, I. Ali, S. Sirisubtawee, and A. Aamir, “Comparative analysis of the hydrothermal features of TiO2 water and ethylene glycol-based nanofluid transportation over a radially stretchable disk,” Numerical Heat Transfer, Part B: Fundamentals, 83(5), 276-291 (2023). https://doi.org/10.1080/10407790.2023.2173343
P.M. Patil, B. Goudar, and E. Momoniat, “Magnetized Bioconvective micropolar nanofluid flow over a wedge in the presence of oxytactic microorganisms,” Case Stud. Therm. Eng. 49, 103284 (2023). https://doi.org/10.1016/j. csite.2023.103284
S.K. Rawat, M. Yaseen, U. Khan, M. Kumar, A. Abdulrahman, S.M. Eldin, S. Elattar, et al., “Insight into the significance of nanoparticle aggregation and non-uniform heat source/sink on titania–ethylene glycol nanofluid flow over a wedge,” Arab. J. Chem. 16, 104809 (2023). https://doi.org/10.1016/j.ijheatmasstransfer.2012.07.065
J.C. Umavathi, “Electrically conducting micropolar nanofluid with heat source/sink over a wedge: ion and hall currents,” J. Magn. Magn. Mater. 559, 169548 (2022). https://doi.org/10.1016/j.jmmm.2022.169548
Авторське право (c) 2025 Гледіс Тарапатла, Віджая Лакшмі Гаріш, Н. Віджая, Шрідхар Вуріті, Г.В.Р. Редді
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).
