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Jan 09, 2024

Exploration des effets de la force de Coriolis et du rayonnement thermique sur l'eau

Scientific Reports volume 12, Numéro d'article : 21733 (2022) Citer cet article 744 Accès à 2 citations Détails des métriques Les propriétés thermophysiques améliorées des nanofluides hybrides les rendent applicables dans un

Rapports scientifiques volume 12, Numéro d'article : 21733 (2022) Citer cet article

744 accès

2 citations

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Les propriétés thermophysiques améliorées des nanofluides hybrides les rendent applicables dans une multitude d'applications mécaniques et d'ingénierie nécessitant un transfert de chaleur accru. La présente étude se concentre sur un flux de nanofluide hybride tridimensionnel à base d'oxyde de cuivre et d'aluminium \(\left( Cu\text{- }Al_{2}O_{3}\right)\)-eau dans la couche limite avec transfert de chaleur. sur une plaque tournante à étirement exponentiel, soumise à un champ magnétique incliné. La feuille tourne à une vitesse angulaire \(\Omega\) et l'angle d'inclinaison du champ magnétique est \(\gamma\). L’utilisation d’un ensemble de transformations de similarité appropriées réduit les PDE gouvernantes en ODE. Les ODE résultantes sont résolues avec le code des différences finies avec la technique de tir. La vitesse primaire augmente avec une rotation importante mais la vitesse secondaire diminue à mesure que la rotation augmente. De plus, le champ magnétique s’oppose à l’écoulement, provoquant ainsi une réduction des vitesses primaire et secondaire. L'augmentation de la fraction volumique réduit le coefficient de frottement cutané et améliore le taux de transfert de chaleur.

Le domaine des nanotechnologies a suscité l’intérêt des chercheurs au cours des dernières décennies. Les nanoliquides sont constitués de certains liquides porteurs tels que l'eau, avec quelques nanoparticules solides (particules de moins de 100 nm de diamètre). Les applications des nanoliquides concernent les centrales électriques, le refroidissement des réacteurs nucléaires, les avions et les microréacteurs. Premièrement, Choi et Eastman1 ont examiné les caractéristiques thermophysiques des nanoparticules. De nombreux chercheurs ont rédigé des rapports importants sur le comportement thermique des nanoparticules et des nanoliquides. Ali et al.2 ont mené une analyse approfondie des effets du chauffage ohmique sur le flux de nanofluides. Waqas et al.3 ont examiné le flux nanoliquide Maxwell initié par un cylindre en considérant la bioconvection. Khan et al.4 ont étudié le flux de nanoliquide avec effet magnétique et énergie d'activation. Zhou et al.5 ont examiné le flux de nanofluides de Williamson en tenant compte des effets de bioconvection et de double diffusion. Voir 6,7,8,9,10 pour des études plus récentes sur les nanofluides. Récemment, les nanofluides hybrides ont attiré davantage l’attention des chercheurs. Cela est dû à sa conductivité thermique plus élevée que celle des nanofluides ; et ainsi le nanofluide hybride constitue un meilleur choix pour le transfert de chaleur dans les dispositifs ou systèmes thermiques11,12,13,14,15,16,17,18,19,20. Un nanofluide hybride est une suspension technique de deux nanoparticules solides distinctes amalgamées dans un liquide de base. Sa conductivité thermique est supérieure à celle d’un simple nanofluide. Anuar et al.21 ont exploré l'écoulement magnétohydrodynamique d'un nanoliquide hybride à base de cuivre-alumine et ont découvert que la séparation de la couche limite est retardée par un champ magnétique croissant. L'étude montre également leurs deux solutions ; solution stable et solution instable. Mabood et al.22 ont caractérisé l'effet du rayonnement thermique sur le flux MHD d'un nanofluide hybride et les résultats montrent que la vitesse du flux diminue à mesure que la concentration massique augmente. Gowda et al.23 ont examiné un flux de fluide contenant deux nanoparticules sur un disque rotatif pour comptabiliser le dépôt de particules. La vitesse ascendante du mouvement du disque a entraîné une augmentation de la vitesse tangentielle et radiale. Le transfert de masse diminue également à mesure que la thermophorèse augmente.

De nombreux systèmes d'échange de chaleur contemporains qui nécessitent des températures très élevées reposent sur le rayonnement thermique dans les opérations de flux et de transfert de chaleur. Le rayonnement thermique est une sorte de phénomène de transfert de chaleur qui distribue l'énergie thermique via des particules liquides. La stimulation de l'impact du rayonnement sur le flux magnétohydrodynamique présente un énorme attrait dans une multitude d'opérations industrielles et techniques impliquant des températures élevées, telles que la fabrication de pompes à pétrole, la production de puces électriques, d'assiettes en papier et le refroidissement de composants métalliques. Khan et al.24 ont étudié les effets de la thermophorèse sur l'écoulement d'un liquide de deuxième qualité avec effet de rayonnement sur une surface en expansion. Les équations ont été rendues sans dimension et l'équation différentielle ordinaire non linéaire résultante a été résolue à l'aide de la méthode d'analyse d'homotopie. En augmentant l’épaisseur du film et l’intensité du champ magnétique, il a été découvert que les profils de vitesse sont considérablement réduits. Les profils de température augmentent avec une augmentation du paramètre de conductivité thermique. Dans une étude d'Animasaun et al.25, il a été découvert que le nombre de Nusselt \(-\theta '\left( 0\right)\) augmente avec le nombre de Prandtl à un taux optimal de 1,53 lorsque la transmission d'énergie thermique à travers l'électro -les ondes magnétiques sont minimes.