ナノ粒子および複数の滑り効果を含むナノ流体のサーマルジャンプ状態の検査

Scientific Reports volume 12、記事番号: 5586 (2022) この記事を引用

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メトリクスの詳細

この研究調査では、一定の磁場を有する回転ディスク上のナノ懸濁液の定常流に対する熱放射との関係を伴う滑り境界条件の重要性について議論されています。 ここで、酸化鉄 \(\left( {Fe_{3} O_{4} } \right)\)、二酸化ジルコニウム \(\left( {ZrO_{2} } \right)\)、チタン \(\left( {Ti} \right)\) はナノ粒子として、水 \(\left( {H_{2} O} \right)\) はホスト流体として採用されます。 適切な相似変換を使用して、主偏微分方程式を非線形常微分方程式系に変換します。 次に、一連の ODE は、MATLAB の組み込み関数であるシューティング アプローチ (bvp4c ソルバー) によって解決されます。 熱放射や速度滑りパラメータなどの物理的な流れパラメータの描写結果は、図の助けを借りて明らかにされ、明確になります。 この調査によると、滑りパラメータにより速度プロファイルが大幅に減少します。 磁気パラメータの推定値が高くなるほど、圧力は低下します。 熱プロファイルは、熱放射パラメータの値が上昇するにつれて上昇しました。 気象学、気象学、大気研究、生化学工学、電力工学、輸送生産、太陽エネルギー変換、センシング微細加工、ポリマー製造におけるタンブラー、およびその他の分野は、この提案されたモデルから恩恵を受けるでしょう。 提案された研究は、この種の実際的な結果に応じて開発されました。 この研究は、磁場、滑り境界条件、およびディスクを横切るナノ粒子の流れに対する熱放射の影響を調査するという点で独特です。 最近の研究は革新的であり、他の研究者が作動流体の熱交換挙動と信頼性についてさらに学ぶために利用できる可能性があります。

ナノ流体は、ナノ粒子とホスト流体の組み合わせです。 ベース液体中のナノ粒子のコロイド濃度がこれらを形成します。 このようなベース流体には低い熱伝導率が存在します。 ナノ粒子はその作成により、ベース流体の熱輸送効率を高めるために使用されています。 また、熱容量の増加にも役立ちます。 ベース流体の熱物理現象は非常に低いです。 ナノ粒子は、その生成によりベース流体内の熱伝達の強度を高めるために使用されます。 それらは熱物理現象の増加にも寄与します。 それらは明確な化学的および物理的特性を持っています。 この分野で行われた先駆的な研究に続いて、Choi1 を通じて驚異的な発展が起こりました。 Eshgarf et al.2 は、最大エネルギー消費量を調査し、ハイブリッド ナノ流体の特性、調製、モデリング、および安定化に関する研究を発表しました。 Sathyamurthy et al.3 は、太陽光発電パネルを冷却するための研究で使用されたナノ流体を分析しました。 Wakif et al.4 は、修正された楕円方程式を使用して、ハイブリッド ナノサスペンションの安定性に対する熱放射の影響を調べています。 濃縮器コレクター内のナノ流体: 重要な革新と可能性が Buongiorno らによって提示されました 5。 新しい \(Co_{3} O_{4}\) ハイブリッド ナノ流体による熱伝達とエントロピー生成は、Said et al.6 によって発表されました。 Giwa et al.7 は、ベースの懸濁液、熱、集中の結果をカーブ フィッティングで精査しました。 Hashemi et al.8 は、新しい湾曲円錐形タブレータを使用して、らせん二重管の熱伝達、層流熱勾配、および 2 つの異なるハイブリッド ナノ流体の流動特性を実証しました。 ハイブリッドナノ流体に対する熱の影響は、Wole-Osho らによって研究されました9。 Ajarostaghi et al.10 は、新しい渦発生器を使用して、パイプ内の乱流とハイブリッド ナノ粒子の熱輸送の計算シミュレーションを検討しました。 再生可能エネルギー時代は現在、文明が直面している最も困難かつ重大な問題の 1 つです。 太陽光発電は、この問題に対する費用対効果の高い解決策です。 太陽光発電は、電気とエネルギーを生成する自然な方法でもあります。 太陽エネルギーは熱放射の形で伝達され、これは先進的な発電所、ガス冷却原子炉、ガスタービンなどのさまざまな技術的目的にとって極めて重要です。 関連するデバイスの設計における熱放射による熱伝達の重要性は、どれだけ強調してもしすぎることはありません。 放射結果は、複合処理業界で熱輸送処理を実行するために使用されます。 ここ数年、ガイド、対流熱交換、モデリング、および関連プログラムに関して大量の研究が行われてきました。 ナノ流体の性能は、ベース流体に複数のナノ粒子を埋め込むことによって拡張でき、ハイブリッド ナノ流体が得られます。 ハイブリッド ナノ流体は現在、数値的および実験的に研究されています。 Hussain et al.11 は熱放射フェーズを研究しました。 ハイブリッドナノ流体の熱伝達が調査されました。 Wakif et al.12 は一般化された Buongiorno ナノ液体モデルを調査し、我々はハイブリッド ナノサスペンションに対する熱放射と表面品質の影響を検討しました。 Muhammad et al.13 は、ジェフリー ナノ流体の動きとクロスフローとの相互作用および可変熱伝導率の重要性を調査しました。 Muhammad et al.14 は、シート上の熱放射によって生成されるナノ流体の溶融のモデリング要素を検討しました。 Huang et al.15 は、透明な Gd2Zr2O7/GdMnO3 熱伝導性ポリマーの熱エネルギー遮蔽特性を研究しました。 Mesgarpour et al.16 は、冷却のためのソーラーパネルの使用、つまり放熱のための多孔質材料における新しい概念の計算による実装を調査しました。 Ijaz et al.17 は、強磁性流体の流れに対する熱伝導率の影響を調査しました。 Zeng et al.18 によれば、動的に調整可能な表面透過率は、動的熱放射作用メカニズムを構築するために採用されています。 Waqas et al.19 は、熱放射、運動エネルギー、および融解メカニズムを利用して、ナノ粒子が交差する流れを分析しました。 制限された領域における自然対流: 電気流体力学と放射熱効果、Roy et al.20。 食品加工、製紙、ワイヤーや繊維の処理はすべて、引き伸ばされたシートによって生成される非ニュートン流体の流れの例であり、広く研究されています。 このようなプロセスでは、熱伝達プロセスにおける冷却速度が完成品の品質に大きな影響を与えます。 冷却速度を調整し、高品質の製品を作成するための最も重要な機能の 1 つは、MHD パラメーターです。 MHD のチャネル内のカソン流体の流れに関するスペクトル理論は、Sheikh らによって発見されました 21。 ハイブリッドナノ流体の流れは、Krishna et al.22 によって、多孔質表面を立ち上げることができる無限の指数関数を横切る放射 MHD の流れとして表されました。 Haq et al.23 は、垂直プレートを横切る MHD の流れと同様に、化学反応、ますます加熱される熱交換物質と熱伝達を調査しました。 Hamid et al.24 は、Galerkin 法を使用してチャネル上の MHD ナノ流体の流れを調査しました。 Ferro-Brinkman 型ナノ流体に対する MHD の形状影響は、Saqib et al.25 によって計算されました。 双方向指数シート上のハイブリッドナノ流体の MHD 流における熱の生成と吸収の反映は、Zainal らによって研究されました 26。 前進するプレート上の MHD 水流におけるエントロピー生成の研究は、Abdelhameed27 によって調査されました。 ハイブリッド粉末を使用した対流 MHD 流れモデリングは、Shafee らによって研究されました 28。 Dawar et al.29 は、化学ポテンシャルをもつ非線形拡張プレートを横切る Williamson ナノ懸濁液の MHD 流れを研究しました。 Kumar ら 30 は、MHD の流れと、熱が多孔質ディスクを介して層流でどのように輸送されるかを調査しました。 ナノ流体とナノ粒子に関するさらなる研究が行われています 31,32,33,34,35,36,37,38,39,40,41。