التخصص: الرياضيات

التخصص الدقيق: Hybrid Nanofluid

المستخلص: تهدف هذه الدراسة البحثية إلى توضيح ديناميكيات تدفق الماء النانوي الهجين الذي ينقل المياه على صفيحة قابلة للمط بشكل كبير في ظل ظروف الانزلاق الجزئي والقفز الحراري في Navier. يتم تعليق الجسيمات النانوية من Cu و TiO2 و Al2O3 في الماء (H2O) لتحضير ثلاثة أشكال من السوائل النانوية الهجينة. كما تم أخذ تأثيرات تشتت الجول والإشعاع الحراري في الاعتبار في الدراسة. يجسد النموذج الرياضي نظام المعادلات التفاضلية الجزئية غير الخطية شديدة الاقتران. يتم اشتقاق مجموعة معادلات التشابه من هذه المعادلات التفاضلية الجزئية باستخدام متغيرات التشابه المناسبة. علاوة على ذلك ، يتم حل معادلات التشابه هذه جنبًا إلى جنب مع الشروط المتحالفة عدديًا عن طريق الاستفادة من مخطط الفروق المحدودة Lobatto IIIa-bvp4c solver في MATLAB. يتم قياس أهمية معلمات التدفق غير الأبعاد الناشئة على درجة حرارة الموائع النانوية الهجينة التي تنقل المياه والسرعة من خلال تصوير الرسوم البيانية المختلفة. إلى جانب ذلك ، تمت مقارنة ملفات تعريف درجة الحرارة والسرعة لثلاثة موائع نانوية هجينة مختلفة مدفوعة بالماء تشتمل على خليط غرواني من Cu-Al2O3 و TiO2-Al2O3 و Cu-TiO2 على التوالي. يتم الحصول على أرقام نسلت المحلية وتدرجات سرعة الجدار في صورة عددية لمختلف العوامل الفيزيائية الناشئة. أيضًا ، لفهم الارتباط بين معدل انتقال الحرارة ومعاملات التدفق الناشئ ، تم تنفيذ طريقة إحصائية لدراسة تقريب الانحدار (التربيعي) على معاملات احتكاك الجلد وأرقام نسلت. أخيرًا ، تمت مقارنة النتائج العددية المحسوبة مع الورق المبلغ عنه سابقًا ولوحظ التوافق الممتاز. تشير النتائج إلى أنه يمكن تحسين معدل النقل الحراري من خلال إلهام الشفط والإشعاع الحراري بينما يعد التبديد اللزج ، والمجال المغناطيسي ، والحقن ، وعامل الانزلاق الحراري مهمين لتقليل معدل نقل الحرارة للسائل النانوي الهجين.

Abstract: This research study aims to illustrate the dynamics of water conveying hybrid nanofluid flow over an exponentially stretchable sheet in the presence of Navier’s partial slip and thermal jump conditions. The nanoparticles of Cu, TiO2 and Al2O3 are suspended into water (H2O) to prepare three forms of hybrid nanofluids. Also, the influences of Joule dissipation and thermal radiation are considered in the study. The mathematical model embodies the system of highly coupled nonlinear partial differential equations. The set of similarity equations are derived from these partial differential equations by utilizing appropriate similarity variables. Further, these similarity equations together with allied conditions are numerically solved by making use of a finite difference scheme based Lobatto IIIa-bvp4c solver in MATLAB. The significance of emerging dimensionless flow parameters on the water conveying Cu-Al2O3 hybrid nanofluid temperature and velocity are quantified by depicting various graphs. Besides, temperature and velocity profiles are compared for three different water-driven hybrid nanofluids comprising a colloidal mixture of Cu-Al2O3, TiO2-Al2O3 and Cu-TiO2 nanoparticles respectively. The local Nusselt numbers and wall velocity gradients are obtained in numerical form for various emerging physical parameters. Also, to comprehend the linking between heat transfer rate and emergent flow parameters, a statistical method is executed for the investigation of regression (quadratic) approximation on the skin friction coefficients and Nusselt numbers. Finally, the computed numerical results are compared with earlier reported paper and excellent conformity is noticed. The findings infer that the heat transport rate can be improved by the inspirations of suction and thermal radiation while viscous dissipation, magnetic field, injection, and thermal slip factor are significant to reduce the heat transport rate of hybrid nanofluid.

الحالة: محكم ومنشور

جهة التحكيم:

دار النشر:

سنة النشر: 2022