Fluxo dissipativo e radiativo dinâmico de análise comparativa e de irreversibilidade de nanofluido micropolar e híbrido sobre um canal inclinado de aquecimento Joule

Scientific Reports volume 13, Artigo número: 5356 (2023) Citar este artigo

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Este relatório examinou a influência da radiação e do aquecimento ôhmico no fluxo dissipativo de nanofluido micropolar e híbrido dentro de um canal de comprimento inclinado (2h) sob condições de contorno convectivas. As equações de fluxo primário são renovadas como o sistema de NODEs com a ajuda de conversões de similaridade adequadas. Em duas circunstâncias, o fluxo de fluido híbrido e o fluxo de fluido micropolar, uma mistura de tiro e estratégia de 4ª ordem de Runge-Kutta, são usados ​​para alcançar os resultados desejados. As consequências críticas do presente estudo são: maior gradiente de pressão minimiza a velocidade do fluido, e um parâmetro de inércia mais significativo minimiza o perfil de rotação no caso do fluxo de fluido newtoniano, mas facilita o mesmo no caso do fluxo de nanofluido híbrido. Percebe-se que a escalada no número de Brinkmann provoca a melhora na temperatura do fluido, e o parâmetro de radiação atenua a mesma. Além disso, descobre-se que o número de Grashoff aumenta o número de Bejan no centro do canal, mas diminui o mesmo em outras áreas. Finalmente, a validação é executada para comparar os resultados atuais com os resultados anteriores e perceber uma boa concordância.

Globos hidratados ou instáveis ​​também podem ser eletricamente condutores e capazes de suportar fluxos centrais que iniciam a estimulação eletromagnética. Exemplos desta ocorrência são ocasionalmente chamados de caldeira de indução ou aquecimento Joule. Esses constituintes do aquecimento ôhmico são oferecidos em diversos cenários fabris, industriais e cosmológicos. Ao visualizar isso, Makinde e Gbolagade1 investigaram a geração de entropia em um fluxo laminar de fluido viscoso através de uma passagem inclinada. Eles descobriram que a irreversibilidade do atrito do fluido dominava a irreversibilidade da transferência de calor na linha central do canal. Guimarães e Menon2 conduziram uma investigação de transmissão de calor de fluido convectivo misto dentro de um canal inclinado (retangular) com o auxílio da técnica de elementos finitos. Dar e Elangovan3 inspecionaram o impacto de um campo magnético no fluxo peristáltico através de um canal inclinado (assimétrico) e reconheceram que o campo magnético diminui a velocidade do fluido. Shahri e Sarhaddi enfatizaram que a principal razão para a geração de entropia é a condução de calor do nanofluido (água – Cu) em seu exame do fluxo de fluido MHD dentro de um canal inclinado. Assumindo um baixo número de Reynolds e considerando um canal inclinado, Javed et al.5 examinaram minuciosamente o fluxo peristáltico com o número de Hartmann. Eles concluíram que o número de Hartmann aumenta o tamanho do bolo aprisionado. Hayat et al.6 analisaram o transporte peristáltico do fluxo de fluido pseudoplástico no mesmo parâmetro com fonte de calor e aquecimento Joule. O número de Reynolds melhora a temperatura do fluido é uma das descobertas deste estudo. Tlau e Ontela7 consideraram condições convectivas e elucidaram o fluxo convectivo misto de \(H_{2} O + Cu\) um canal cuidado ocupado com um meio permeável. Eles observaram o aumento na velocidade do fluido com um maior ângulo de inclinação. Partindo do pressuposto da mesma geometria, Adesanya et al.8 e Singh et al.9 propuseram um modelo para diferentes fluxos de fluidos para discutir a análise de irreversibilidade. Eles descobriram que há uma redução na taxa de geração de entropia com alguns parâmetros de estresse. Sabu et al.10 usaram um coeficiente de correlação para examinar as características dos parâmetros de engenharia em um fluxo instável de nanofluido MHD com a fonte de calor. Eles detectaram que o número Soret está negativamente afiliado ao número Sherwood. Vários pesquisadores examinaram recentemente diferentes fluxos de fluidos (incluindo nanofluidos híbridos) através de geometria semelhante e destacaram que a geometria inclinada controla o fluxo e o processo de transferência de calor.

A melhoria na transferência de calor através do movimento do fluido tornou as autoridades no cerco de fabricação térmica a eficiência de uma combinação de nanopartículas sólidas chamada nanofluido híbrido. A melhoria revelada anteriormente é baseada na natureza do fluido base e das nanopartículas. A concentração de partículas sólidas e as propriedades térmicas na proporção entre massa e densidade e viscosidade são precisamente as posses físicas. No entanto, a condutividade térmica e a capacidade térmica específica em diferentes intensidades de concentração de partículas nano-sólidas, tamanho das nanopartículas e temperatura são algumas das posses térmicas. Considerando isso, Gholinia et al.15 ilustraram o fluxo MHD de um nanofluido (Etilenoglicol + Prata + Cobre) por um cilindro circular com injeção/sucção. Eles concluíram que as nanopartículas de prata são melhores que as de cobre quando é necessária uma temperatura mais elevada. Nadeem et al.16 investigaram numericamente um fluxo de nanofluido (Água + SWCNT) por uma folha enrolada com campo magnético. Eles observaram que a fração volumétrica das nanopartículas melhora a temperatura do fluido. Sowmya et al.17 assumiram aleta longitudinal como geometria e examinaram o fluxo convectivo de um nanofluido (ligas de titânio e alumínio) com radiação. Dogonchi et al.18 inspecionaram o fluxo radiativo do fluido \(Cu + H_{2} O\) com uma fonte de calor e duas reações (heterogêneas-homogêneas) por uma placa plana. Eles encontraram uma associação positiva entre o número de Nusselt e o parâmetro do campo magnético. Recentemente, Anuar et al.19 e Waqas et al.20 assumiram geometrias distintas e examinaram diferentes fluxos de nanofluidos à base de água sob várias condições. Jamshed e Aziz21 fizeram uma análise de irreversibilidade no fluxo Casson HNF \(\left( {TiO_{2} - CuO/EG} \right)\) por uma superfície alongada com o modelo CCHF. Eles descobriram que o número de Brinkman aumenta a geração de entropia. Salman et al.22 consideraram FFS e BFS e revisaram vários fluxos de nanofluidos híbridos. Eles opinaram que os HNFs são as melhores alternativas em comparação aos mono NFs quando são necessárias melhores características térmicas. Abbas et al.23 assumiram uma agulha fina e inspecionaram o fluxo convectivo forçado de um HNF (Água + SWCNT + MWCNT) com condutividade térmica variável. Anuar et al.24 e Waini et al.25 entregaram um estudo de estabilidade para o fluxo radiativo de HNF \(\left( {Cu - Al_{2} O_{3} /Water} \right)\) por um fluxo giratório de contração/alongamento folha. Com base nisso, categorizaram as soluções em estáveis ​​e instáveis. Recentemente, vários pesquisadores consideraram diferentes geometrias, bem como a combinação de nanopartículas sólidas e geraram tipos intermediários de propriedades de condutividade. Isso nos ajuda a destacar os processos intermediários.