Исследование воздействия силы Кориолиса и теплового излучения на воду.

Том 12 научных отчетов, номер статьи: 21733 (2022) Цитировать эту статью

648 Доступов

Подробности о метриках

Улучшенные теплофизические свойства гибридных наножидкостей делают их применимыми во множестве механических и инженерных приложений, требующих усиленной теплопередачи. Настоящее исследование посвящено трехмерному течению гибридной наножидкости на основе меди-алюминия \(\left( Cu\text{- }Al_{2}O_{3}\right)\)-воды внутри пограничного слоя с теплообменом. над вращающейся экспоненциально растягивающейся пластиной, находящейся под наклонным магнитным полем. Лист вращается с угловой скоростью \(\Омега\) и углом наклона магнитного поля \(\гамма\). Использование набора соответствующих преобразований подобия сводит управляющие PDE к ODE. Полученные ОДУ решаются с помощью конечно-разностного кода с помощью техники стрельбы. Первичная скорость увеличивается при большом вращении, но вторичная скорость уменьшается по мере увеличения вращения. Кроме того, обнаружено, что магнитное поле противодействует потоку и тем самым вызывает уменьшение как первичной, так и вторичной скорости. Увеличение объемной доли снижает коэффициент поверхностного трения и увеличивает скорость теплопередачи.

Область нанотехнологий привлекла интерес исследователей в последние десятилетия. Наножидкости состоят из некоторых жидкостей-носителей, таких как вода, и некоторых твердых наночастиц (частиц диаметром менее 100 нм). Наножидкости применяются в электростанциях, охлаждении ядерных реакторов, самолетах и ​​микрореакторах. Во-первых, Чой и Истман1 рассмотрели теплофизические характеристики наночастиц. Многие ученые написали важные отчеты о термическом поведении наночастиц и наножидкостей. Али и др.2 провели тщательный анализ влияния омического нагрева на поток наножидкостей. Вакас и др.3 рассмотрели поток наножидкости Максвелла, инициируемый цилиндром, с учетом биоконвекции. Хан и др.4 исследовали течение наножидкости с магнитным эффектом и энергией активации. Чжоу и др.5 тщательно исследовали поток наножидкости Уильямсона с учетом эффектов биоконвекции и двойной диффузии. См. 6,7,8,9,10 более поздние исследования наножидкостей. В последнее время гибридная наножидкость привлекла больше внимания исследователей. Это связано с его более высокой теплопроводностью по сравнению с наножидкостями; и, таким образом, гибридная наножидкость служит лучшим выбором для теплопередачи в тепловых устройствах или системах11,12,13,14,15,16,17,18,19,20. Гибридная наножидкость представляет собой специально разработанную суспензию двух отдельных твердых наночастиц, объединенных в базовой жидкости. Его теплопроводность выше, чем у простой наножидкости. Ануар и др.21 исследовали магнитогидродинамический поток гибридной наножидкости на основе меди и оксида алюминия и обнаружили, что отделение пограничного слоя задерживается из-за увеличения магнитного поля. В исследовании также показаны два решения; устойчивое решение и неустойчивое решение. Мабуд и др.22 описали влияние теплового излучения на МГД-поток гибридной наножидкости, и результаты показывают, что скорость потока снижается по мере увеличения массовой концентрации. Gowda et al.23 исследовали поток жидкости, содержащий двойные наночастицы, над вращающимся диском при учете осаждения частиц. Увеличение скорости движения диска вверх привело к увеличению как тангенциальной, так и радиальной скорости. Массоперенос также снижается по мере увеличения термофореза.

Многие современные системы теплообмена, требующие очень высоких температур, полагаются на тепловое излучение в процессах потока и теплопередачи. Тепловое излучение — это своего рода явление теплопередачи, при котором тепловая энергия распределяется через жидкие частицы. Стимуляция радиационного воздействия на магнитогидродинамический поток имеет огромное значение во множестве промышленных и технических операций, связанных с высокими температурами, таких как производство нефтяных насосов, производство электрических чипов, бумажных тарелок, охлаждение металлических деталей. Хан и др.24 исследовали влияние термофореза на поток жидкости второго сорта с радиационным эффектом над расширяющейся поверхностью. Уравнения были обезразмерены, а полученное нелинейное обыкновенное дифференциальное уравнение решено с использованием метода гомотопического анализа. Было обнаружено, что за счет увеличения толщины пленки и напряженности магнитного поля профили скорости значительно уменьшаются. Профили температуры растут с увеличением параметра теплопроводности. В исследовании Анимасауна и др.25 было обнаружено, что число Нуссельта \(-\theta '\left( 0\right)\) увеличивается с числом Прандтля с оптимальной скоростью 1,53, когда передача тепловой энергии через электроэнергию -магнитные волны минимальны.