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Jan 23, 2024

Étude d'écoulement de l'écoulement au point de stagnation d'un fluide viscoélastique micropolaire avec la loi de Fourier et Fick modifiée

Scientific Reports volume 13, Numéro d'article : 9491 (2023) Citer cet article 616 accès 1 Détails des métriques Altmetric Les fluides non newtoniens sont largement utilisés dans de nombreuses industries différentes, telles que

Rapports scientifiques volume 13, Numéro d'article : 9491 (2023) Citer cet article

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Détails des métriques

Les fluides non newtoniens sont largement utilisés dans de nombreuses industries différentes, telles que la transformation des plastiques, la création d'appareils électriques, les flux de lubrification et la production de fournitures médicales. Une analyse théorique est menée pour examiner l'écoulement au point de stagnation d'un fluide micropolaire de 2e degré dans un matériau poreux en direction d'une surface étirée sous l'effet de champ magnétique, stimulé par ces applications. Les conditions aux limites de stratification sont imposées à la surface de la feuille. Les lois généralisées de Fourier et de Fick avec l'énergie d'activation sont également prises en compte pour discuter du transport de chaleur et de masse. Pour obtenir la version sans dimension des équations modélisées par flux, des variables de similarité appropriées sont utilisées. Cette version de transfert des équations est résolue numériquement par la mise en œuvre de la technique BVP4C sur MATLAB. Les résultats graphiques et numériques sont obtenus pour divers paramètres sans dimension émergents et discutés. Il est à noter que grâce aux prédictions plus précises de \(\varepsilon\) et M, l’esquisse de vitesse est diminuée en raison de l’apparition d’un effet de résistance. De plus, on constate qu’une plus grande estimation du paramètre micropolaire améliore la vitesse angulaire du fluide.

Les caractéristiques collectives de la convection mixte et du rayonnement thermique ont de nombreuses conséquences sur la physiologie des organes humains tels que le cœur, le foie et le cerveau. En médecine, en science, en ingénierie et dans les processus industriels, les recherches sur les flux de convection mixte induits par l’étirement de surfaces ont une application importante. Ces demandes ont été délibérées par des enquêteurs distants. Sur une feuille étirée, Khan et al.1 ont étudié les effets du rayonnement thermique non linéaire, de la dissipation visqueuse, de la convection non linéaire, du dissipateur ou de la source thermique et de la thermophorèse sur l'écoulement de fluide tangent hyperbolique avec des nanoparticules. Dans l'écoulement de convection mixte non linéaire du fluide newtonien le long d'une source ou d'un puits de chaleur, d'une double stratification et d'un rayonnement thermique non linéaire sous la plaque de Riga, Hayat et al.2 ont examiné la transmission masse-chaleur. Ibrahim et Gizewu3 ont discuté du transport de chaleur et de masse dans le liquide hyperbolique tangent non newtonien avec des nanoparticules de flux de convection mixte non linéaire avec le modèle de Cattaneo – Christove avec l'effet magnétique, l'énergie d'activation au-delà d'une feuille expansible non uniforme. Patil et al.4 ont étudié la transmission de chaleur et de masse pour un fluide à base d'eau circulant dans un écoulement de convection mixte non linéaire sur un cône vertical. Alsaedi et al.5 ont analysé la communication chaleur-masse dans le flux de convection mixte non linéaire du nanofluide Eyring – Powell avec l'influence de l'effet magnétique, du chauffage Joule et de la dissipation visqueuse vers une feuille étirée. Qasemian et al.6 ont examiné le comportement hydraulique et thermique d'un écoulement de nanofluide à l'intérieur d'un tube utilisé dans une transmission automatisée. Fathellahi et al.7 ont examiné comment le MHD affectait le flux de compression 2D du nanofluide entre deux feuilles uniformément espacées. Plusieurs études de l'écoulement de convection mixte non linéaire de différents liquides peuvent être trouvées dans les références 8,9,10,11,12,13.

En raison des nombreuses applications de l'écoulement de couche limite dans les processus d'ingénierie et industriels tels que la fabrication du papier, la conception de feuilles et de films en plastique, l'extrusion aérodynamique de feuilles de plastique et de caoutchouc, le renforcement et la dilution de fils de cuivre, de fibres de verre, le refroidissement de surfaces métalliques dans un bain de refroidissement, etc. ., provoqué par une feuille étirée continue, a fait l'objet d'une attention particulière au cours des dernières années. Yurusoy et Pakdemirli14 ont obtenu les solutions précises des équations régulant l'écoulement d'un fluide non newtonien vers une feuille étirée. L'écoulement d'un fluide viscoélastique à travers un milieu perméable a été décrit par Prasad et al.15 en raison des conséquences de la vitesse de réaction sur le transport d'espèces chimiquement réactives vers une feuille étirée. Riaz et al.16 ont abordé les impacts de la génération d'entropie et le flux de comparaison d'irréversibilité du flux de nanofluide Cu-sang sous le champ magnétique appliqué et les impacts de dissipation visqueuse à travers un canal incurvé. Nadeem et al.17 ont étudié l'analyse de convection et de diffusion par évaluation mathématique sous la dissipation visqueuse dans un conduit non circulaire. Elgazery et Hassan18 ont étudié l'influence des champs magnétiques, du milieu perméable, de la diffusivité thermique et de la viscosité variable pour le transport de masse de chaleur dans un liquide non newtonien sur une surface étirée. La transmission chaleur-masse du point de stagnation d'un écoulement de fluide non newtonien sous l'effet de processus chimiques hétérogènes et homogènes via une surface expansible a été établie par Labropulu et al.19. Javed et al.20 ont considéré l'écoulement d'un liquide non newtonien avec le modèle Powell-Eyring vers une feuille qui s'étire. Les quelques contributions les plus récentes dans la fiche d'étirement peuvent être indiquées dans les Réf.21,22,23,24.