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Dec 04, 2023

Variation de chaleur sur un écoulement de nanofluide hybride MHD Williamson avec condition aux limites convective et chauffage ohmique dans un matériau poreux

Scientific Reports volume 13, Numéro d'article : 6071 (2023) Citer cet article 670 Accès aux détails des métriques Le but de la présente étude est d'explorer la variation de chaleur sur l'hybride MHD Williamson.

Rapports scientifiques volume 13, Numéro d'article : 6071 (2023) Citer cet article

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Le but de la présente étude est d'explorer la variation de la chaleur sur le modèle de nanofluide hybride MHD Williamson (Ag-TiO2/H2O) pour un écoulement bidimensionnel stable et incompressible avec une condition aux limites convectives dans un système poreux à coordonnées courbes avec chauffage ohmique. Le nombre de Nusselt se distingue par le processus de rayonnement thermique. Les équations aux dérivées partielles sont contrôlées par le système poreux des coordonnées courbes, qui représente le paradigme de l'écoulement. En utilisant des transformations de similarité, les équations acquises ont été transformées en équations différentielles ordinaires non linéaires couplées. Les équations déterminantes ont été dissoutes par RKF45 via une méthodologie de prise de vue. L'accent est mis sur l'examen des caractéristiques physiques telles que le flux de chaleur au niveau du mur, la répartition de la température, la vitesse d'écoulement et le coefficient de frottement de surface pour une variété de facteurs connexes. L'analyse a expliqué que l'augmentation de la perméabilité, les nombres de Biot et d'Eckert améliorent le profil de température et ralentissent le transfert de chaleur. De plus, les conditions limites convectives et le rayonnement thermique augmentent le frottement de la surface. Le modèle est préparé comme une implémentation de l'énergie solaire dans les processus de génie thermique. De plus, cette recherche a d'énormes applications dans les industries des polymères et du verre, ainsi que dans le domaine de la conception des échangeurs de chaleur, des opérations de refroidissement de plaques métalliques, etc.

En raison des contraintes liées aux applications des fluides newtoniens, l'étude des fluides non newtoniens a gagné en pertinence dans la recherche moderne. Les fluides non newtoniens comprennent le miel, l'amidon, les sprays lubrifiants, le ketchup et les liquides hydrauliques. Les fluides non newtoniens ne sont pas soumis à la relation de viscosité de Newton. Les fluides non newtoniens ont une relation non linéaire entre la contrainte de cisaillement et le taux de cisaillement. Les fluides non newtoniens sont en outre classés en deux grandes catégories : fluides d'épaississement par cisaillement et fluides d'amincissement par cisaillement. Les fluides non newtoniens sont couramment utilisés dans les industries mécaniques et chimiques, ainsi que dans les sciences biologiques. Cela a suscité la curiosité de nombreux enquêteurs curieux du flux sanguin, du flux de lubrifiant et du flux plasmatique. De nombreux paradigmes de fluides ont été développés pour afficher la nature réelle des fluides en fonction de leur viscosité. Ces modèles de fluides sont utiles pour mieux connaître les caractéristiques rhéologiques des fluides non newtoniens. Parmi ces fluides figurent les fluides de Carreau, Maxwell, Williamson, Casson, Jaffrey, etc. Il n'existait pas de bon modèle mathématique obéissant à l'écoulement des fluides rhéofluidifiants (pseudoplastiques). Williamson1 a été un pionnier dans l'étude des matériaux pseudoplastiques et a suggéré un régime fluide pour les fluides non newtoniens, qui a finalement été nommé en son honneur. Ce paradigme a été soumis en 1929. Le fluide de Williamson dû à la surface en mouvement en prenant en compte la dissipation visqueuse a été étudié par Megahed2. Il a expliqué que la vitesse de la surface était abaissée par la vitesse de glissement, le domaine magnétique, les phénomènes de succion et l'épaisseur de la couche limite d'impulsion en résolvant des équations avancées. L'écoulement du fluide MHD Williamson sur une feuille extensible avec les conditions thermiques et les impacts de vitesse a été examiné par Lund et al.3. Iqbal et al.4 ont utilisé le modèle Williamson pour analyser numériquement l'écoulement provoqué par l'étirement de la plaque. Gireesha et al.5 ont étudié le flux liquide de Williamson dans un micro-canal en utilisant les caractéristiques de cisaillement des parois. Le flux paradigmatique de Williamson saturé en granules a été examiné par Bibi et al.6. L'impact du flux sur le paradigme MHD Williamson avec réactif chimique et dissipateur/source de chaleur sur une surface plane/incurvée a été vérifié par Kumar et al.7. En raison de l'utilité des fluides non newtoniens, de nombreux chercheurs8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19 ont utilisé ces modèles pour montrer le véritable comportement des fluides au cours de la décennie précédente.