МГД канальний поток нанорідини під впливом подвійного джерела тепла за наявності електричного (E0) та магнітного (B0) полів

  • Бішну Рам Дас Департамент математики, коледж BCM, Камруп, Ассам, Індія
  • Хірак Джйоті Дехінгія Відділ фундаментальних і гуманітарних наук, DUIET, Університет Дібругарх, Дібругарх, Ассам, Індія https://orcid.org/0000-0002-3119-0842
  • Каушік Дехінгія Департамент математики, коледж Сонарі, Чарайдео, Ассам, Індія; Дослідницький центр прикладної математики, Хазарський університет, Баку, Азербайджан https://orcid.org/0000-0002-8042-4166
  • Рупджйоті Бора Департамент математики, коледж Тінгхонг, Тінгхонг, Дібругарх, Ассам, Індія https://orcid.org/0000-0001-7765-7877
  • Утпал Саікія Департамент математики, Політехнічний університет Ґолагхат, Фуркатінг, Ґолагхат, Ассам, Індія https://orcid.org/0000-0003-0235-6871
DOI: https://doi.org/10.26565/2312-4334-2026-2-33
Ключові слова: електричне поле, магнітне поле, нанорідини, нелінійність, явний метод скінченних різниць (EFDT), прямокутний вертикальний канал, МГД-потік, сила плавучості, в'язкий потік

Анотація

У цьому дослідженні розглядається потік наночастинок міді (Cu), срібла (Ag), оксиду титану (TiO2), оксиду міді (CuO) з водою як основною рідиною в присутності сильного магнітного поля у вертикальному прямокутному каналі. Ліва та права стінки каналу підтримуються при різних стаціонарних температурах та концентраціях. Поля температури, швидкості та концентрації наночастинок описуються рівняннями переносу. Для дискретизації зв'язаних нелінійних рівнянь Нав'є-Стокса використовується метод проти вітру другого порядку, явний метод скінченних різниць (EFDM). Щоб дослідити ефективність теплопередачі цієї нанорідини, ми знерозмірили визначальні рівняння та отримали рішення за допомогою явної числової схеми. Для виконання обчислювальних кроків використовується код MATLAB. Ми побудували графіки полів швидкості, температури та концентрації для різних значень магнітогідродинамічних (МГД) параметрів потоку, включаючи теплове число Грасгофа (Gr), розчинне число Грасгофа (Gc), число Гартмана (Ha), параметр навантаження електричного поля (E), число Брінкмана (Br) та об'ємну частку наночастинок (ϕ).

Завантаження

##plugins.generic.usageStats.noStats##

Біографія автора

Хірак Джйоті Дехінгія, Відділ фундаментальних і гуманітарних наук, DUIET, Університет Дібругарх, Дібругарх, Ассам, Індія

Dr. Hirak Jyoti Dehingia is an Assistant Professor of Mathematics at the Department of Basic Science and Engineering in Dibrugarh University, Dibrugarh, Assam, India, 786004.  

Посилання

S.U.S. Choi, “Enhancing thermal conductivity of fluids with nanoparticles, in developments and applications of non-Newtonian flows,” ASME FED 231/MD, 66, 99-103 (1995). https://doi.org/10.1115/imece1995-0926

L. Godson, B. Raja, D.M. Lal, and S. Wongwises, “Enhancement of heat transfer using nanofluids-An overview,” Renewable and Sustainable Energy Reviews, 14, 629-641 (2010). https://doi.org/10.1016/j.rser.2009.10.004

J.C. Maxwell, A Treatise on Electricity and Magnetism, (Clarendon Press, Oxford, UK, 1881).

S. Lee, S.U.S.S. Choi, S. Li, and J.A. Eastman, “Measuring thermal conductivity of fluids containing oxide nanoparticles,” ASME. J. Heat Transfer, 121, 280-289 (1999). https://doi.org/10.1115/1.2825978

J.A. Eastman, S.U.S. Choi. and S. Li, and W.L. Thompson, “Anomalously increased effective thermal conductivities of ethylene glycol-based nanofluids containing copper nanoparticles,” Appl. Phys. Lett. 78, 718-720 (2001). https://doi.org/10.1063/1.1341218

Y. Xuan, and Q. Li, “Heat transfer enhancement of nanofluids,” Int. J. Heat Fluid Flow, 21, 58-64 (2000). https://doi.org/10.1016/s0142-727x(99)00067-3

S.K. Das, S.U.S. Choi, W. Yu, and T. Pradet, Nanofluids: Science and Technology, (Wiley, New Jersey, 2007).

W. Daungthongsuk, and S. Wongwises, “A critical review of convective heat transfer nanofluids,” Renewable Sustainable Energy Rev. 11, 797-817 (2007). https://doi.org/10.1016/j.rser.2005.06.005

X.Q. Wang, and A.S. Mujumdar, “A review on nanofluids-part I: Theoretical and numerical investigations,” Braz. J. Chem. Eng. 25, 613-630 (2008). https://doi.org/10.1590/s0104-66322008000400001

X.Q. Wang, and A.S. Mujumdar, “A review on nanofluids-part II: Experimental and application investigations,” Braz. J. Chem. Eng. 25, 631-648 (2008). https://doi.org/10.1590/s0104-66322008000400002

S. Kakaç, and A. Parmuanjaroenkij, “Review of Convective Heat Transfer Enhancement with Nanofluids,” International Journal of Heat Mass Transfer, 52, 3187-3196 (2009). https://doi.org/10.1016/j.ijheatmasstransfer.2009.02.006

Y. Ding. H. Chen, I. Wang, C.Y. Yang. Y. Hel W. Yang W.P. Lee, et al., “Heat transfer intensification using nanofluids,” Kona, 25, 3187-3196 (2007). https://doi.org/10.14356/kona.2007006

I. Tavman, A. Turgut, M. Chirtoc, K. Hadjov, O. Fudym, and S. Tavman, “Experimental Study on Thermal Conductivity and Viscosity of Water-Based Nanofluids,” Heat Transfer Res. 41(3), 339-351 (2010). https://doi.org/10.1615/heattransres.v41.i3.100

A. Einstein, “Correction of My Work: A New Determination of the Molecular Dimensions”, Ann. Phys. 34(3), 591-592 (1911).

P.K. Namburu, D.K. Das, K.M. Tanguturi, and R.S. Vajjha, “Numerical Study of Turbulent Flow and Heat Transfer Characteristics of Nanofluids Considering Variable Properties,” Int. J. Therm. Sci., 48(2), 290-302 (2009). https://doi.org/10.1016/j.ijthermalsci.2008.01.001

T. Bergman, “Effect of Reduced Specific Heats of Nanofluids on Single Phase, Laminar Internal Forced Convection,” Int. J. Heat Mass Transfer, 52(5-6), 1240-1244 (2009). https://doi.org/10.1016/j.ijheatmasstransfer.2008.08.019

R. Younsi, “Computational analysis of MHD flow, heat and mass transfer in trapezoidal porous cavity,” Thermal Science, 13, 13 22 (2009). https://doi.org/10.2298/tsci0901013y

P.R. Sharma, and G. Singh, “Effects of Ohmic heating and viscous dissipation on steady MHD flow near a stagnation point on an isothermal stretching sheet,” Thermal Science, 13, 5-12 (2009). https://doi.org/10.2298/tsci0901005s

P.A. Vadher, G.M. Deheri, and R.M. Patel, “Performance of hydromagnetic squeeze films between conducting porous rough conical plates,” Meccanica, 45, 767-783 (2010). https://doi.org/10.1007/s11012-010-9279-y

J.C. Umavathi, I.C. Liu, and M.A. Sheremet, “Convective heat transfer in a vertical rectangular duct filled with a nanofluid,” Heat Transfer Asian Research, 45, 661-679 (2016). https://doi.org/10.1002/htj.21182

R. Ellahi, M. Hassan, and A. Zeeshan, “Aggregation Effects on Water-Based Al2O3- Nanofluid over Permeable Wedge in Mixed Convection,” Asia-Pacific Journal of Chemical Engineering, 11, 179-186 (2015). https://doi.org/10.1002/apj.1954

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

T. Hayat, M.B. Ashraf, S.A. Shehzad, and A. Alsaedi, “Mixed Convection Flow of Casson Nanofluid over a Stretching Sheet with Convectively Heated Chemical Reaction and Heat Source/Sink,” J. Appl Fluid Mechanics, 8, 803-813 (2015). https://doi.org/10.18869/acadpub.jafm.67.223.22995

P.K. Kameswaran, M. Narayana, P. Sibanda, and P.V.S.N. Murthy, “Hydromagnetic Nanofluid Flow Due to a Stretching or Shrinking Sheet with Viscous Dissipation and Chemical Reaction Effect,” International Journal of Heat and Mass Transfer, 55, 7587-7595 (2012). https://doi.org/10.1016/j.ijheatmasstransfer.2012.07.065

O.D. Makinde, and A. Aziz, “Boundary Layer Flow of a Nanofluid Past a Stretching Sheet with a Convective Boundary Condition,” Int. J. Therm. Sci. 50, 1326-1332 (2011). https://doi.org/10.1016/j.ijthermalsci.2011.02.019

J.C. Umavathi, and O.A. Beg, “Computation of thermo-solutal convection with Soret-Dufour cross diffusion in a vertical duct containing carbon/metallic nanofluids,” Journal of Mechanical Engineering Science, 236(13), (2022). https://doi.org/10.1177/09544062211072693

S. Nadeem, R.U. Haq, and N.S. Akbar, “MHD Three-Dimensional Boundary Layer Flow of Casson Nanofluid Past a Linearly Stretching Sheet with Convective Boundary Condition,” IEEE Transactions on Nanotechnology, 13, 109-115 (2014). https://doi.org/10.1109/tnano.2013.2293735

H.F. Oztop and E. Abu-Nada “Numerical Study of Natural Convection in Partially Heated Rectangular Enclosures Filled with Nanofluids,” Int. J. Heat. Mass Transf. 29, 1326-1336 (2008). https://doi.org/10.1016/j.ijheatfluidflow.2008.04.009

M.M. Rashidi, N. Vishnu Ganesh, A.K. Abdul Hakeem, and B. Ganga, “Buoyancy Effect on MHD Flow of Nanofluid Over a Stretching Sheet in the Presence of Thermal Radiation,” Journal of Molecular Liquids, 198, 234-238 (2014). https://doi.org/10.1016/j.molliq.2014.06.037

M. Sheikholeslami, M.G. Bandpy, R. Ellahi, and A. Zeeshan, “Simulation of MHD CuO-Water Nanofluid Flow and Convective Heat Transfer Considering Lorentz Forces,” Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 369, 69-80 (2014). https://doi.org/10.1016/j.jmmm.2014.06.017

M. Turkyilmanzoglu, “Natural Convective Flow of Fluids Past a Radiative and Impulsive Vertical Plate,” J. Aerosp. Eng. 29, 1 8 (2016). https://doi.org/10.1061/(asce)as.1943-5525.0000643

S. Rao, and P.A. Deka, “Numerical investigation on transport phenomena in a nanofluid under the transverse magnetic field over a stretching plate associated with solar radiation,” in: Nonlinear Dynamics and Applications. Springer Proceedings in Complexity, edited by S. Banerjee and A. Saha (Springer, Cham. 2022), pp. 473-492. https://doi.org/10.1007/978-3-030-99792-2_39

B.R. Das, P.N. Deka, and S. Rao, “Numerical analysis on MHD mixed convection flow of aluminum-oxide/water nanofluids in a vertical square duct,” East European Journal of Physics, (2), 51-62 (2023). https://doi.org/10.26565/2312-4334-2023-2-02

A. Majeed, A. Zeesham, M. Jawad, and M.S. Alhodaly, “Influence of melting heat transfer and chemical reaction on the flow of non-Newtonian nanofluid with Brownian motion: Advancement in mechanical engineering,” in: Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part E: Journal of Process Mechanical Engineering, 238(1), (2022). https://doi.org/10.1177/09544089221145527

M. Jawad, M.K. Hameed, K.S. Nisar, and A.H. Majeed, “Darcy-Forchheimer flow of Maxwell nanofluid flow over a porous stretching sheet with Arrhenius activation energy and Nield boundary conditions,” Case Studies in Thermal Engineering, 44, 102830 (2023). https://doi.org/10.1016/j.csite.2023.102830

M. Jawad, and K.S. Nisar, “Upper-convected flow of Maxwell fluid near stagnation points through porous surface using Cattaneo-Chrisov heat flux model,” Case Studies in Thermal Engineering,” 48, 103155 (2023). https://doi.org/10.1016/j.csite.2023.103155

A. Hussanan, Z. Ismail, I. Khan, A.G. Hussein, and S. Shafie, “Unsteady boundary layer MHD free convection flow in a porous medium with constant mass diffusion and Newtonian heating,” Eur. Phys. J. Plus, 129(3), 46 (2014). https://doi.org/10.1140/epjp/i2014-14046-x

Опубліковано
2026-06-10
Цитовано
Як цитувати
Дас, Б. Р., Дехінгія, Х. Д., Дехінгія, К., Бора, Р., & Саікія, У. (2026). МГД канальний поток нанорідини під впливом подвійного джерела тепла за наявності електричного (E0) та магнітного (B0) полів. Східно-європейський фізичний журнал, (2), 319-331. https://doi.org/10.26565/2312-4334-2026-2-33
Номер
№ 2 (2026): Східно-європейський фізичний журнал
Розділ
Статті

Авторське право (c) 2026 Бішну Рам Дас, Хірак Джйоті Дехінгія, Каушік Дехінгія, Рупджйоті Бора, Утпал Саікія

Ліцезія Creative Commons

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).