Численное исследование пыльного триа

Jun 20, 2023

Научные отчеты, том 13, Номер статьи: 14272 (2023) Цитировать эту статью

Подробности о метриках

Благодаря высокой ультратермической значимости наноразмерные материалы используются в различных эпохах химического и машиностроения, современных технологий и теплотехники. Для промышленного роста страны одной из самых больших проблем для инженеров и ученых является улучшение теплового производства и ресурсов. В этом исследовании мы проанализировали импульсные и термические аспекты тройного наноматериала МГД Эллиса, внедренного в частицы пыли через растягивающуюся пластину Рига, включая объемную концентрацию пылевого материала. УЧП, генерирующие поток, для двухфазных моделей минимизируются в безразмерные нелинейные ОДУ с использованием правильной модификации. Для получения графических результатов в программном обеспечении MATLAB был принят метод BVP4c. Фундаментальные аспекты, влияющие на скорость и температуру, исследованы с помощью графиков. Дополнительно также оценивались число Нуссельта и поверхностное трение. Сравнил его с предыдущей литературой, чтобы проверить достоверность результатов. Результаты показывают, что по сравнению с пылевой фазой эффективность теплового транспорта тригибридной нанофазы улучшается. Кроме того, увеличивается профиль температуры по параметру вращения и объемной доли пылевых частиц. Пылевые жидкости используются во многих отраслях промышленности и машиностроения, таких как транспортировка нефти, выбросы автомобильного дыма, каустические гранулы в трубах горнодобывающей промышленности и электростанций.

В системе теплопередачи применение наноматериалов играет фундаментальную роль в различных промышленных процессах, включающих термические и химические операции. Во многих системах теплопередачи в качестве теплоносителей использовались различные жидкости. Жидкости-теплоносители ценны для различных применений, таких как автомобильные системы1,2, теплопередача на электростанциях3,4 и системы изменения температуры5. В жидкостях-теплоносителях теплопроводность играет важную роль в выполнении процессов переноса тепла и производительности устройства. Перенос тепла может быть осуществлен с использованием наножидкостей. Шариф и др.6 проанализировали энергетическое воздействие на наножидкость Айринга с микроорганизмами. Хуссейн и др.7 исследовали влияние броуновского движения в присутствии подвижных микроорганизмов. Наножидкости производятся путем смешивания частиц микроразмера с базовой жидкостью, такой как вода, минералы, воздух и т. д. Хотя, когда в базовой жидкости присутствует более одного вида наноматериалов, наножидкости преобразуются в гибридные наножидкости. Гибридные наножидкости демонстрируют исключительные характеристики по сравнению с мононаножидкостями8. Поэтому гибридные наножидкости широко используются для улучшения теплопереноса9. Тимофеева и др.10 продемонстрировали, что динамическая вязкость наножидкостей на основе оксида алюминия меняется в зависимости от геометрии наночастиц при разных температурах. Поверхностный заряд связан с этими изменениями в агломерации и взаимодействии между каждой формой наночастиц (тромбоцитами, кирпичиками, лопастями и цилиндрами) и базовой жидкостью. Это полностью согласуется с выводом Саху и Саркара11, в котором говорится, что морфология наночастиц влияет как на эксергетические, так и на энергетические характеристики. Цзян и др.12 описали динамику наножидкостей, возникающую в результате термокапиллярной конвекции, создаваемой различными пятью формами наночастиц (сфера, лезвие, кирпичик, цилиндр и пластинка). Было обнаружено, что величина термокапиллярной конвекции самая высокая в наножидкости, состоящей из сферических наночастиц, и самая низкая в наночастицах пластинчатой ​​формы. Кроме того, наночастицы в форме лезвия имели увеличение числа Нуссельта на 22,8% по сравнению с увеличением на 2,8% для наночастиц в форме лезвия. Algehyne и др.13 численно сообщили о течении тригибридных наножидкостей, используя концепцию нефурье-фактора и коэффициента диффузии. Они обнаружили, что по сравнению с одиночными наножидкостями гибридные и тройные наножидкости имеют выдающуюся тенденцию к энергии жидкости и скорости распространения скорости. Дополнительные исследования потока наножидкостей различной геометрии цитируются в14,15,16,17.