Блог

Jan 18, 2024

Течение МГД-микрополярной жидкости по растягивающейся поверхности с эффектом плавления и скольжения

Том 13 научных докладов, номер статьи: 10715 (2023) Цитировать эту статью 521 Доступы 1 Детали альтметрической метрики Целью настоящего анализа является представление явления тепло-массы.

Том 13 научных отчетов, номер статьи: 10715 (2023) Цитировать эту статью

521 Доступов

1 Альтметрика

Подробности о метриках

Целью настоящего анализа является представление явления тепломассопереноса в МГД-микрополярных жидкостях, вызванного проницаемым и непрерывно растягивающимся слоем, а также ударами скольжения, возникающими в пористой среде. Следовательно, в уравнение энергии входит член неоднородного источника/поглотителя тепла. Уравнение концентрации частиц взаимодействует с членами, указывающими порядок химической реакции, чтобы охарактеризовать химически активные частицы. Прикладное программное обеспечение MATLAB с управляющим синтаксисом метода bvp4c используется для сведения уравнений импульса, микрорационов, тепла и концентрации к подходящим требуемым упрощениям для выполнения необходимых арифметических манипуляций с доступными нелинейными уравнениями. На имеющихся графиках изображены различные безразмерные параметры с существенными последствиями. Анализ показал, что микрополярная жидкость улучшает профиль скорости и температуры, в то же время подавляя профиль микрорационов, а также магнитный параметр (\(M\)) и параметр пористости (\(K_p\)) уменьшает толщину пограничного слоя импульса. Полученные выводы подтверждают замечательное соответствие с уже опубликованными в открытой литературе.

В недавнем прошлом академические достижения в области микрополярной жидкости привлекли внимание нескольких инженерных сообществ и научного сообщества из-за ее ограниченной окружности, связанной с ньютоновскими жидкостями. Эти жидкости во многом определяются инерцией вращения и усиливают моменты напряжения и моменты тела. Теория микрожидкостей определяется как сложная теория в отличие от случая конститутивно линейной теории, и соответствующие лежащие в ее основе математические манипуляции нелегко поддаются решению нетривиальных проблем в этой области. Подкласс этих жидкостей определяется как микрополярные жидкости, которые проявляют микровращательные эффекты и микровращательную инерцию. Классическая структура модели Навье-Стокса имеет определенную степень ограничений, в частности, поскольку она не может описать и разработать категорию жидкостей, относящуюся к характеристикам микроструктуры, жидкостей, обладающих эффективными и влиятельными применениями. Таким образом, анализ микрополярных жидкостей, предложенный Эрингеном1, предлагает определенную модель для жидкостей, которые обладают полимерными и вращающимися частицами, путем понимания уравнения микровращательного момента вместе с классическим уравнением количества движения. Исследования микрополярных жидкостей получили значительное признание из-за их многочисленных применений в различных отраслях промышленности, особенно в растворах суспензий, затвердевании жидких кристаллов, крови животных и экзотических смазочных материалах. Бхаргава и Тахар2 исследовали теплообмен микрополярного пограничного слоя (ПС) вблизи критической точки на движущейся стенке. Аника и др.3 проанализировали последствия термодиффузии на нестационарное течение вязкой МГД-микрополярной жидкости мимо бесконечной пластины вместе с токами Холла и ионного скольжения. Бхаргава и др.4 провели численные исследования явлений микрополярного переноса, вызванных нелинейным растяжением листа, используя два различных метода конечных элементов и конечных разностей. Тахар и др.5 использовали смешанную конвекцию в МГД-потоке микрополярных жидкостей через эластичный слой. Бхаргава и Рана и др.6 исследовали нелинейный конвективный перенос тепла и массы в микрополярной жидкости с плавно изменяемой проводимостью, используя методы конечных элементов.

Потоку жидкости через непрерывно растягивающийся лист под воздействием имеющегося магнитного поля уделяется большое внимание в нескольких областях техники, в частности, в исследованиях плазмы, извлечении геотермальной энергии и т. д. Исследования, касающиеся эффектов МГД на поток рассматриваемой жидкости мимо растягивающегося листа, индексируются в открытая литература. Первое исследование Crane7 привлекло многих исследователей к изучению аналогичных проблем, связанных с течением пограничного слоя (BL) из-за растягивающегося листа, поскольку оно имеет многочисленные применения в промышленности, такие как экструзия полимерного листа с помощью красителя, выращивание кристаллов, непрерывное литье и нанесение полиэтиленовых пленок. Скорость охлаждения и процесс растяжения — единственные факторы, которые напрямую влияют на желаемые свойства готового продукта. Растягивающийся лист не обязательно может быть линейным, поскольку мы можем принять и нелинейный характер, даже если проблема может не иметь заметной технологической значимости. В связи с этим Ваджравелу8 предложил течение через нелинейно растягивающийся лист, а Кортелл9,10 исследовал течение и теплоперенос, вызванный растяжением листа, при двух разнородных типах тепловых граничных (ТБ) условий на листе, а именно: постоянном температура поверхности (CST) и заданная температура поверхности (PST). Ганджи и др.11 представили аналитическое решение для магнитогидродинамического потока, возникающего в результате нелинейного растяжения листа. Аналогичную работу изучали Ишак и др.12, Прасад и др.13, Ван Гордер и др.14, Рафтари и др.15, Аббас и Хаят16, Дадхич и др.17, Олха и др.18 и Абель и др. .19 и другие.