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Dec 04, 2023
다공성 물질의 대류 경계 조건과 옴 가열을 이용한 MHD 윌리엄슨 하이브리드 나노유체 흐름의 열 변화
Scientific Reports 13권, 기사 번호: 6071(2023) 이 기사 인용 670 액세스 측정항목 세부 정보 본 연구의 목적은 MHD Williamson 하이브리드의 열 변화를 탐색하는 것입니다.
Scientific Reports 13권, 기사 번호: 6071(2023) 이 기사 인용
670 액세스
측정항목 세부정보
본 연구의 목적은 오믹 가열을 이용한 곡선 좌표 다공성 시스템에서 대류 경계 조건을 갖는 정상 2차원 비압축성 흐름에 대한 MHD Williamson 하이브리드 나노유체(Ag-TiO2/H2O) 모델의 열 변화를 탐색하는 것입니다. Nusselt 수는 열 복사 과정으로 구별됩니다. 편미분 방정식은 흐름 패러다임을 나타내는 곡선 좌표의 다공성 시스템에 의해 제어됩니다. 유사 변환을 사용하여 획득된 방정식은 결합된 비선형 상미분 방정식으로 바뀌었습니다. 지배 방정식은 사격 방법론을 통해 RKF45에 의해 해체되었습니다. 다양한 관련 요소에 대한 벽의 열 유속, 온도 분포, 유속, 표면 마찰 계수와 같은 물리적 특성을 조사하는 데 중점을 둡니다. 분석에서는 투과성, Biot 및 Eckert 수가 증가하면 온도 프로파일이 향상되고 열 전달 속도가 느려지는 것으로 설명되었습니다. 더욱이 대류 경계 조건과 열 복사는 표면 마찰을 향상시킵니다. 이 모델은 열 공학 과정에서 태양 에너지를 구현하기 위해 준비되었습니다. 더욱이, 이 연구는 폴리머 및 유리 산업, 열교환기 스타일링, 금속판 냉각 작업 분야 등에서 엄청난 응용 분야를 가지고 있습니다.
뉴턴 유체의 적용에 대한 제약으로 인해 비뉴턴 유체에 대한 연구가 현대 연구에서 관련성이 높아졌습니다. 비뉴턴 유체에는 꿀, 전분, 윤활 스프레이, 케첩 및 유압액이 포함됩니다. 비뉴턴 유체는 뉴턴 점도 관계를 따르지 않습니다. 비뉴턴 유체는 전단 응력과 전단 속도 사이에 비선형 관련성을 갖습니다. 비뉴턴 유체는 두 가지 주요 범주로 더 분류됩니다. 전단농화유체와 전단엷어지는 유체. 비뉴턴 유체는 기계, 화학 산업, 생물학 분야에서 흔히 사용됩니다. 이는 혈액의 흐름, 윤활제의 흐름, 혈장유속 등에 대해 궁금해하는 수많은 연구자들의 호기심을 불러일으켰습니다. 점도를 기반으로 실제 유체 특성을 표시하기 위해 많은 유체 패러다임이 개발되었습니다. 이러한 유체 모델은 비뉴턴 유체의 유변학적 특성에 대한 더 나은 지식을 얻는 데 유용합니다. 이러한 유체 중에는 Carreau, Maxwell, Williamson, Casson, Jaffrey 등의 유체가 있습니다. 전단박화 유체(가소성)의 흐름을 따르는 좋은 수학적 모델은 없었습니다. Williamson은 가가소성 물질을 연구하고 비뉴턴 유체에 대한 유체 체계를 제안한 선구자였으며 결국 그의 이름을 따서 명명되었습니다. 이 패러다임은 1929년에 제출되었습니다. Megahed2는 점성 소산을 고려하여 표면 이동으로 인한 Williamson 유체를 조사했습니다. 그는 고급 방정식을 풀어 미끄러짐 속도, 자구, 흡입 현상, 운동량 경계층의 두께에 의해 표면 속도가 저하된다는 사실을 자세히 설명했습니다. 열 조건과 속도 영향에 따른 확장 시트 위의 MHD Williamson 유체 흐름은 Lund et al.3에 의해 면밀히 조사되었습니다. Iqbal et al.4는 Williamson 모델을 사용하여 판 신장으로 인한 유동을 수치적으로 분석했습니다. Gireesha 등5은 벽 전단 특성을 사용하여 마이크로 채널의 Williamson 액체 흐름을 조사했습니다. Bibi et al.6은 과립에 포화된 Williamson 패러다임 흐름을 조사했습니다. 평평한/곡선 표면에 걸쳐 화학 반응성 및 방열판/소스를 사용하는 MHD Williamson 패러다임에 대한 유동 영향은 Kumar et al.7에 의해 확인되었습니다. 비뉴턴 유체의 유용성으로 인해 수많은 연구자8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19가 지난 10년 동안 유체의 실제 거동을 보여주기 위해 이러한 모델을 사용해 왔습니다.