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Jan 17, 2024

Le microfluide polaire MHD s'écoule sur une surface extensible avec effet de fusion et de glissement

Scientific Reports volume 13, Numéro d'article : 10715 (2023) Citer cet article 411 Accès aux détails des métriques L'objectif de la présente analyse est de représenter le phénomène de transfert de chaleur-masse sur MHD

Rapports scientifiques volume 13, Numéro d'article : 10715 (2023) Citer cet article

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Détails des métriques

L'objectif de la présente analyse est de représenter le phénomène de transfert de chaleur et de masse sur les fluides micropolaires MHD provoqué par une feuille perméable et s'étirant continuellement ainsi que par des impacts de glissement favorisés dans un milieu poreux. Par conséquent, l’équation de l’énergie inclut le terme de source/puits de chaleur non uniforme. L'équation concernant la concentration des espèces fait coopérer les termes indiquant l'ordre de la réaction chimique pour caractériser les espèces chimiquement réactives. Le logiciel d'application MATLAB avec la syntaxe régissant la technique bvp4c est utilisé pour réduire les équations de quantité de mouvement, de micro-rations, de chaleur et de concentration en simplifications requises appropriées pour dériver les manipulations arithmétiques nécessaires des équations non linéaires disponibles. Divers paramètres sans dimension sont représentés dans les graphiques disponibles avec des conséquences essentielles. L'analyse a découvert que le fluide micropolaire améliore le profil de vitesse et de température tout en supprimant le profil des micro-rations. Le paramètre magnétique (\(M\)) et le paramètre de porosité (\(K_p\)) réduisent l'épaisseur de la couche limite d'impulsion. Les déductions acquises vérifient une correspondance remarquable avec celles déjà rapportées dans une littérature ouverte.

Dans un passé récent, les résultats universitaires sur le fluide micropolaire ont attiré l'attention de plusieurs communautés d'ingénieurs et de scientifiques en raison de sa circonférence limitée associée aux fluides newtoniens. Ces fluides sont influencés par l’inertie du spin et renforcent les moments de stress et les moments corporels. La théorie des microfluides est identifiée comme une théorie complexe dans le cas d'une théorie constitutivement linéaire et les manipulations mathématiques sous-jacentes correspondantes ne se prêtent pas facilement à la solution de problèmes non triviaux dans ce domaine. Une sous-classe de ces fluides est définie comme les fluides micropolaires qui présentent des effets de micro-rotation et une inertie de micro-rotation. Le cadre classique du modèle Navier-Stokes présente un certain degré de limitation, notamment en matière d'énumération, car il ne peut pas décrire et élaborer la catégorie de fluides appartenant aux caractéristiques de la microstructure, fluides possédant des applications efficaces et influentes. Par conséquent, l'analyse des fluides micropolaires suggérée par Eringen1 offre un modèle défini pour les fluides qui possèdent des particules polymères et rotatives en comprenant l'équation du moment de micro-rotation ainsi que l'équation du moment de rotation classique. Les recherches sur les fluides micropolaires sont d'une grande reconnaissance en raison de leurs nombreuses applications dans diverses industries, notamment les solutions de suspension, la solidification des cristaux liquides, les sangs d'animaux et les lubrifiants exotiques. Bhargava et Takhar2 ont exploré le transfert de chaleur de la couche limite micropolaire (BL) près d'un point de stagnation sur une paroi mobile. Anika et al.3 ont analysé les conséquences de la diffusion thermique sur l'écoulement du fluide micropolaire visqueux instable MHD au-delà d'une plaque infinie ainsi que le courant de Hall et de glissement ionique. Bhargava et al.4 ont effectué des recherches numériques sur les phénomènes de transfert micropolaire provoqués par une feuille d'étirement non linéaire en utilisant deux techniques distinctes d'éléments finis et de différences finies. Takhar et al.5 ont exercé une convection mixte dans le flux MHD de fluides micropolaires à travers la feuille extensible. Bhargava et Rana et al.6 ont examiné le transfert de chaleur et de masse par convection non linéaire dans un fluide micropolaire à conductivité variable en continu en employant les objectifs de la technique des éléments finis.

L'écoulement du fluide à travers une feuille qui s'étire continuellement sous l'influence du champ magnétique disponible met un accent significatif sur plusieurs domaines de l'ingénierie, en particulier les recherches sur le plasma, l'extraction d'énergie géothermique, etc. Les recherches relatives aux effets MHD sur l'écoulement du fluide considéré au-delà d'une feuille qui s'étire sont répertoriées dans une littérature ouverte. La première étude réalisée par Crane7 a fasciné de nombreux chercheurs pour étudier les problèmes d'écoulement de la couche limite (BL) dus à une feuille étirée, car elle a de nombreuses applications dans l'industrie comme l'extrusion de feuille de polymère par un colorant, la croissance des cristaux, la coulée continue et étirage de films plastiques. La vitesse de refroidissement et le processus d'étirement sont les seuls facteurs qui affectent directement les propriétés souhaitées du produit fini. La feuille d'étirement n'est pas nécessairement linéaire, car nous pouvons également l'adopter de manière non linéaire, même si le problème n'a pas de pertinence technologique notable. Compte tenu de cela, Vajravelu8 a proposé l'écoulement à travers une feuille s'étirant de manière non linéaire, tandis que Cortell9,10 a étudié l'écoulement et le transport de chaleur provoqués par une feuille étirée pour deux types différents de conditions aux limites thermiques (TB) sur la feuille, à savoir une température constante. température de surface (CST) et température de surface prescrite (PST). Ganji et al.11 ont rapporté une solution analytique pour l'écoulement magnéto-hydrodynamique dû à une feuille étirée de manière non linéaire. Des travaux similaires ont été étudiés par Ishak et al.12, Prasad et al.13, Van Gorder et al.14, Raftari et al.15, Abbas et Hayat16, Dadheech et al.17, Olkha et al.18 et Abel et al. .19, entre autres.