Flusso dinamico dissipativo e radiativo di analisi comparativa e irreversibilità di nanofluidi micropolari e ibridi su un canale inclinato con riscaldamento Joule

Rapporti scientifici volume 13, numero articolo: 5356 (2023) Citare questo articolo

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Questo rapporto ha esaminato l'influenza della radiazione e del riscaldamento ohmico sul flusso dissipativo di nanofluidi micropolari e ibridi all'interno di un canale inclinato di lunghezza \(2h\) in condizioni al contorno convettive. Le equazioni primarie del flusso vengono rinnovate come sistema di NODI con l'assistenza di opportune conversioni di similarità. In due circostanze, per ottenere i risultati desiderati viene utilizzato il flusso di fluido ibrido e il flusso di fluido micropolare, una miscela di tiro e strategia Runge-Kutta del 4° ordine. Le conseguenze critiche dello studio attuale sono che un gradiente di pressione più ampio minimizza la velocità del fluido e un parametro di inerzia più significativo minimizza il profilo di rotazione nel caso del flusso di fluido newtoniano ma facilita lo stesso nel caso di flusso di nanofluido ibrido. Si percepisce che l'incremento del numero di Brinkmann provoca il miglioramento della temperatura del fluido e il parametro di radiazione mitiga lo stesso. Inoltre, si è scoperto che il numero di Grashoff aumenta il numero di Bejan al centro del canale ma lo diminuisce in altre aree. Infine, viene eseguita la validazione per confrontare i risultati attuali con i risultati precedenti e percepire un buon accordo.

I globi idrati o instabili potrebbero anche essere elettricamente conduttivi e in grado di resistere ai flussi centrali che iniziano la stimolazione elettromagnetica. I casi di questo evento sono occasionalmente denominati caldaia a induzione o riscaldamento Joule. Questi componenti del riscaldamento ohmico sono offerti in vari scenari manifatturieri, industriali e cosmologici. Osservando questo, Makinde e Gbolagade1 hanno studiato la generazione di entropia in un flusso di fluido viscoso laminare attraverso un passaggio inclinato. Hanno scoperto che l'irreversibilità dell'attrito del fluido domina l'irreversibilità del trasferimento di calore sulla linea centrale del canale. Guimaraes e Menon2 hanno condotto uno studio sulla trasmissione del calore di un fluido convettivo misto all'interno di un canale inclinato (rettangolare) con l'aiuto della tecnica degli elementi finiti. Dar e Elangovan3 hanno analizzato l'impatto di un campo magnetico sul flusso peristaltico attraverso un canale inclinato (asimmetrico) e hanno riconosciuto che il campo magnetico diminuisce la velocità del fluido. Shahri e Sarhaddi4 hanno sottolineato che la ragione principale della generazione di entropia è la conduzione del calore del nanofluido (acqua-Cu) nel loro esame del flusso del fluido MHD all'interno di un canale inclinato. Assumendo un numero di Reynolds basso e considerando un canale inclinato, Javed et al.5 hanno analizzato il flusso peristaltico con il numero di Hartmann. Hanno concluso che il numero di Hartmann aumenta la dimensione del bolo intrappolato. Hayat et al.6 hanno analizzato il trasporto peristaltico del flusso di fluido pseudoplastico nello stesso parametro con fonte di calore e riscaldamento Joule. Il numero di Reynolds migliora la temperatura del fluido è uno dei risultati di questo studio. Tlau e Ontela7 hanno considerato le condizioni convettive e hanno chiarito il flusso convettivo misto di \(H_{2} O + Cu\) un canale teso occupato da un mezzo permeabile. Hanno osservato l'aumento della velocità del fluido con un angolo di inclinazione maggiore. Partendo dal presupposto della stessa geometria, Adesanya et al.8 e Singh et al.9 hanno proposto un modello per diversi flussi di fluidi per discutere l'analisi dell'irreversibilità. Hanno scoperto che c’è una riduzione del tasso di generazione di entropia con un paio di parametri di stress. Sabu et al.10 hanno utilizzato un coefficiente di correlazione per esaminare le caratteristiche dei parametri ingegneristici in un flusso instabile di nanofluido MHD con la fonte di calore. Hanno rilevato che il numero Soret è affiliato negativamente con il numero Sherwood. Diversi ricercatori11,12,13,14 hanno recentemente esaminato diversi flussi di fluidi (incluso il nanofluido ibrido) attraverso una geometria simile e hanno evidenziato che la geometria inclinata controlla il flusso e il processo di trasferimento del calore.

Il miglioramento nel trasferimento del calore attraverso il movimento dei fluidi ha portato le autorità nella produzione termica a circondare l’efficienza di una combinazione di nanoparticelle solide chiamata nanofluido ibrido. Il miglioramento precedentemente rivelato si basa sulla natura del fluido di base e delle nanoparticelle. La concentrazione delle particelle solide e le proprietà termiche sulla proporzione tra massa e densità e viscosità sono proprio i beni fisici. Tuttavia, la conduttività termica e la capacità termica specifica a diverse intensità di concentrazione di particelle nanosolide, le dimensioni delle nanoparticelle e la temperatura sono alcuni dei beni termici. Considerando ciò, Gholinia et al.15 hanno illustrato il flusso MHD di un nanofluido (glicole etilenico + argento + rame) mediante un cilindro circolare con iniezione/aspirazione. Hanno concluso che le nanoparticelle d'argento sono migliori del rame quando è richiesta una temperatura più elevata. Nadeem et al.16 hanno studiato numericamente un flusso di nanofluidi (Acqua + SWCNT) attraverso un foglio arricciato con un campo magnetico. Hanno osservato che la frazione volumetrica delle nanoparticelle migliora la temperatura del fluido. Sowmya et al.17 hanno assunto la pinna longitudinale come geometria ed hanno esaminato il flusso convettivo di un nanofluido (leghe di titanio e alluminio) con radiazione. Dogonchi et al.18 hanno ispezionato il flusso radiativo di un fluido \(Cu + H_{2} O\) con una fonte di calore e due reazioni (eterogenee-omogenee) mediante una piastra piana. Hanno trovato un'associazione positiva tra il numero di Nusselt e il parametro del campo magnetico. Recentemente, Anuar et al.19 e Waqas et al.20 hanno ipotizzato geometrie distinte e analizzato diversi flussi di nanofluidi a base acquosa in varie condizioni. Jamshed e Aziz21 hanno condotto un'analisi di irreversibilità sul flusso Casson HNF \(\left( {TiO_{2} - CuO/EG} \right)\) attraverso una superficie allungata con il modello CCHF. Hanno scoperto che il numero di Brinkman aumenta la generazione di entropia. Salman et al.22 hanno considerato FFS e BFS e hanno esaminato vari flussi di nanofluidi ibridi. Hanno ritenuto che gli HNF siano le migliori alternative rispetto ai mono NF quando sono richieste migliori caratteristiche termiche. Abbas et al.23 hanno ipotizzato un ago sottile e hanno ispezionato il flusso convettivo forzato di un HNF (Acqua + SWCNT + MWCNT) con conduttività termica variabile. Anuar et al.24 e Waini et al.25 hanno condotto uno studio sulla stabilità del flusso radiativo HNF \(\left( {Cu - Al_{2} O_{3} /Water} \right)\) mediante un flusso rotante di restringimento/allungamento foglio. Sulla base di ciò, hanno classificato le soluzioni come stabili e instabili. Recentemente, vari ricercatori26,27,28,29,30,31,32,33,34,35,36,37 hanno considerato diverse geometrie nonché la combinazione di nanoparticelle solide e hanno generato tipi intermedi di proprietà di conduttività. Questo ci aiuta a evidenziare i processi intermediari.