阿西法;库姆,普姆;塔尔哈·安瓦尔;查希尔·沙阿;威布恩萨克·瓦塔尤 化学反应型和吸热/生成型沃尔特斯B流体的分数阶电渗斜流的分析和建模,具有斜升传热和传质速率。 (英语) Zbl 1484.76088号 AIMS数学。 6,第6号,5942-5976(2021)。 小结:在当代,分数导数被广泛用于开发数学模型,以精确描述真实世界物理过程的动力学。在流体力学领域,非牛顿流体的热性能和流动行为分析是众多研究人员感兴趣的话题,因为它们在多个行业、工程操作、设备和热力设备中有着重要的应用。本文的主要重点是研究在化学反应和辐射沃尔特斯B流体的电渗流动中联合施加的时间控制(斜坡)边界条件以及浓度和能量分布的有效性。特别是,本工作广泛探讨了同时对任何非牛顿流体使用分段时间相关质量、运动和能量条件的概念。流动是由于边界垂直壁的运动而形成的,悬浮在多孔材料中,受到热注入/吸收和均匀磁性影响。引入Atangana-Baleanu阶导数,建立了普通模型方程的分数形式。根据一些无单位量,采用拉普拉斯变换方法来获得欠观测模型的精确解。为了全面分析许多物理和热参数的关键特性,制作了一些图形描述。为了突出工作表面条件的重要性,对每个图形中的时间相关和恒定边界条件的解进行了比较。此外,通过确定Nusselt和Sherwood数以及表面摩擦系数的表达式,表征了分数参数、时间相关条件以及不同其他相关参数在传热、传质和流速中的作用。数值结果被组织在几个表格中,以深入研究上述物理量行为中值得注意的变化。图形研究表明,考虑电渗效应的参数E_s会减缓流体的流动。在原子水平上,这种电渗流在液体分离过程中很有用。分数参数随着时间(t)的变化衰减边界层的厚度,但对于较小的值(t),它表现出相反的作用。还需要注意的是,在持续时间(t<1)的边界上,速度和时间之间的直接对应关系对有效控制流量起到了支持作用。心脏病患者的运动耐受水平是通过遵循基于速度的斜坡方案来预测的。分数模型在限制边界剪切应力方面比普通模型更有效。化学反应的发生可以提高传质速率。此外,倾斜加热技术导致的传热速率增加表明了该技术在冷却过程中的重要性。这项工作的发现有助于清晰全面地理解Walters B流体在分数框架中的电渗流动,以及壁面斜升技术下的化学反应传质和热辐射传热现象。 MSC公司: 76周05 磁流体力学和电流体力学 35兰特 分数阶偏微分方程 35立方厘米 偏微分方程解的积分表示 76M55型 量纲分析和相似性在流体力学问题中的应用 76伏05 流动中的反应效应 关键词:倾斜传热;电渗流;多孔介质;拉普拉斯变换;化学反应;吸热/发热量 PDF格式BibTeX公司 XML格式引用 \textit{Asifa}等人,AIMS数学。6,第6号,5942--5976(2021;Zbl 1484.76088) 全文: 内政部 OA许可证 参考文献: [1] F、 电荷诱导流动,过程。莫斯科国际社会委员会,3,327-344(1809) [2] G、 Ueber die Bewegung von Flüssigkeiten im Kreise der geschlossennen镀锌Säule,Ann.Phys。,163, 321-352 (1852) ·doi:10.1002/和p.18521631102 [3] M、 Elektrische endosome und stromungsstrome,Handbuch del Elektrizitat und des Magnetismus,2366(1921) [4] D、 粘土的电化学硬化,《岩土工程》,20,81-93(1970)·doi:10.1680/geot.1970.20.1.81 [5] A、 土壤电渗理论,国际电化学杂志。科学。,8, 1016-1025 (2013) [6] 五、 用于溶胶-凝胶反应的优化滴状微流体方案,实验室芯片,101700-1705(2010)·数字对象标识代码:10.1039/b926976b [7] A、 微型化学分析系统的电渗泵送和电泳分离,J.Micromech。美工。,4, 257 (1994) ·doi:10.1088/0960-1317/4/4/010 [8] S、 高zeta电位下圆柱形微柱中幂律流体电渗透驱动流动的参数研究,Micromachines,8344(2017)·doi:10.3390/mi8120344 [9] S、 激光表面合金化过程中动量、热量和质量传递的三维计算模型,数值。传热学A,42,307-326(2002) [10] Y、 通过粗糙微通道的电动传输,Ana。化学。,75, 5747-5758 (2003) ·doi:10.1021/ac0347157 [11] 唐国华,李晓凤,何玉良,陶文清,微通道中非牛顿流体的电渗流动,《非牛顿力学杂志》。流体力学</i> ,(2009年),第133-137页·Zbl 1274.76379号 [12] Q、 杰弗里斯流体通过狭缝微通道的交流电渗透流,Phys。流体,23102001(2011)·Zbl 1308.76327号 ·doi:10.1063/1.3640082 [13] C、 幂律流体在狭缝微通道中的电渗流动分析,胶体干涉科学杂志。,326, 503-510 (2008) ·doi:10.1016/j.jcis.2008.06.028 [14] 刘庆生,建勇建,杨利刚,广义麦克斯韦流体在两个微平行板之间的时间周期电渗流动,非牛顿J。流体力学</i> ,<b>166</b>(2011年),478-486·Zbl 1282.76053号 [15] C、 幂律流体在微毛细管中电渗流动的焦耳加热诱导传热,国际热质传递杂志。,2044-2051年5月55日(2012年)·doi:10.1016/j.ijheatmasstransfer.2011.12.005 [16] A、 电渗透调节微流体通道中的蠕动传输,Phys。流体,28052002(2016)·doi:10.1063/1.4947115 [17] S、 方形微通道中的电渗流速测量,胶体聚合物。科学。,284, 1275-1286 (2006) ·doi:10.1007/s00396-006-1508-5 [18] S、 狭缝微通道中电渗流温度分布的分析研究,世界应用。科学。J.,17,666-671(2012) [19] M、 推导通过多孔微通道的粘弹性流体电渗流中的分散系数,Chem。工程科学。,204, 298-309 (2019) ·doi:10.1016/j.ces.2019.04.027 [20] J、 非牛顿流体在带有纳维滑移的疏水微通道中的电渗流和传热,J.Hydrodynam。序列号。B、 27647-657(2015)·doi:10.1016/S1001-6058(15)60527-3 [21] R、 Jeffrey流体在周期性物体加速度作用下在收缩管中电磁流体动力脉动流的颗粒流两相模拟,Eur.J.Mech。B流体。,81, 76-92 (2020) ·Zbl 1472.76131号 ·doi:10.1016/j.euromechflu.2020.01.007 [22] M、 非均匀圆形微通道中的电渗流动和传热,应用。数学。型号。,87, 640-654 (2020) ·Zbl 1481.76283号 ·doi:10.1016/j.apm.2020.06.022 [23] M、 由于多孔微流控通道中各种流速分布引起的流体动力弥散,国际热质传递杂志。,136, 87-98 (2019) ·doi:10.1016/j.ijheatmasstransfer.2019.02.081 [24] A、 各种振荡激励影响下电动微泵中的传热,《欧洲力学杂志》。B流体。,85158-168(2020)·Zbl 1478.76078号 [25] T、 由相变材料夹层床包围的金属氢化物反应器的热性能分析,国际J.Hydrog。能源,4523076-23092(2020)·doi:10.1016/j.ijhydene.2020.06.126 [26] U、 在活化能和化学反应的重大影响下,探索通过移动楔的增强横向液体流的双重解决方案,Heliyon,6,e04565(2020)·doi:10.1016/j.heliyon..2020.e04565 [27] H、 化学反应和热量产生/吸收对磁流体动力学(MHD)卡森流体在嵌入多孔介质中的指数加速垂直板上流动的影响,该多孔介质具有倾斜的壁温和倾斜的表面浓度,Propuls。《电力研究》,第8期,第35-46页(2019年)·doi:10.1016/j.jpr.2018.12.01 [28] J、 分数Oldroyd-B纳米流体自然对流传热和传质的热电泳和布朗运动效应,国际流体力学杂志。研究,47,357-370(2020)·doi:10.1615/InterJFluidMechRes.2020030598 [29] P、 垂直平行板之间的瞬态自由对流辐射流,在产生热量和滑移条件下不对称加热/冷却,国际J.Appl。机械。工程师,23,365-384(2018)·doi:10.2478/ijame-2018-0021 [30] 五十、 食品工业加热和冷却过程数值模拟的最新发展综述,《食品科学趋势》。《技术》,第14期,第408-423页(2003年)·doi:10.1016/S0924-2244(03)00151-1 [31] S、 麦克斯韦纳米流体在具有焦耳加热和热源/汇效应的拉伸圆柱体上的辐射混合对流,科学。代表,1017823(2020)·doi:10.1038/s41598-020-59925-0 [32] A、 《纳米流体充分润湿多孔翅片的热行为分析:对流和辐射》,J.Mol.Liq.,307112920(2020)·doi:10.1016/j.molliq.2020.112920 [33] T、 非线性辐射热流和热源/汇对熵产最小化率的影响,Physica B,538,95-103(2018)·doi:10.1016/j.physb.2018.01.054 [34] C、 摩擦加热对倾斜多孔板上化学反应辐射卡森纳米流体混合对流流动的影响,Alex。《工程师杂志》,57,2573-2584(2018)·doi:10.1016/j.aej.2017.08.006 [35] K.S.Miller,B.Ross,《分数微积分和分数微分方程导论》,Wiley,1993年·兹比尔0789.26002 [36] S、 压力驱动和电渗流存在下微通道中DNA杂交速率的分析溶液,传感器启动。B化学。,114, 957-963 (2006) ·doi:10.1016/j.snb.2005.08.012 [37] S.Das,S.Chakraborty,微通道中改良DNA杂交的横向电极,AIChE J.,(2007),1086-1099。 [38] D、 一个新的分数SIRS-SI疟疾疾病模型,应用疫苗、抗疟药物和喷雾,Adv.Differ。Equ.、。,2019, 278 (2019) ·Zbl 1485.92136号 ·doi:10.1186/s13662-019-2199-9 [39] 一、 带有锁定的新型冠状病毒肺炎Caputo分数阶模型分析,Adv.Differ。Equ.、。,2020, 1-14 (2020) ·doi:10.1186/s13662-019-2438-0 [40] S、 乙型肝炎病毒的数学公式与最优控制分析,Optim。合同。申请。方法。,40529-544(2019)·Zbl 1425.92133号 ·数字对象标识代码:10.1002/oca.2493 [41] B、 基于不同类型内核框架下的市场均衡的分数经济模型,混沌孤子。分形。,130, 109438 (2020) ·doi:10.1016/j.chaos.2019.109438 [42] A.Kilbas,H.Srivastava,J.Trujillo,分数阶微分方程的理论和应用,Elsevier,2006年·Zbl 1092.45003号 [43] I.Podlubny,《分数微分方程:分数导数、分数微分方程及其求解方法和一些应用的介绍》,荷兰阿姆斯特丹:Elsevier,1998年·Zbl 0924.34008号 [44] M、 无奇异核分数阶导数的一个新定义,Progr。分形。不同。应用。,1, 1-13 (2015) [45] A、 具有非局部和非奇异核的新分数导数:传热模型的理论和应用,Therm。科学。,4, 763-769 (2016) [46] A.杰曼特,XLV。关于分数微分,《伦敦,爱丁堡,都柏林哲学杂志和科学杂志》,(1938),540-549。 [47] S、 多孔介质中分数阶麦克斯韦流体MHD流动的传热和二阶滑移效应,J.King Saud大学。,32, 450-458 (2020) ·doi:10.1016/j.jksus.2018.07.007 [48] A、 滑移对具有Caputo-Fabrizio时间分数导数的两个板之间二级流体电渗流动的影响,Can。《物理学杂志》。,97, 509-516 (2019) ·doi:10.1139/cjp-2018-0406 [49] Y、 分数Oldroyd-B流体的瞬态电渗滑移流,Microfluid。纳米流体。,21, 7 (2017) ·doi:10.1007/s10404-016-1843-x [50] M、 基于CMC的(SWCNT和MWCNT)纳米流体在具有广义边界条件的倾斜板上流动的分数模拟和传热传质研究的新趋势,Chin。《物理学杂志》。,66, 497-516 (2020) ·Zbl 07832397号 ·doi:10.1016/j.cjph.2020.05.026 [51] C、 辐射传输方程的Rosseland近似,Commun。纯应用程序。数学。,40, 691-721 (1987) ·Zbl 0654.65095号 ·doi:10.1002/网址:31604000603 [52] 五十、 砖砌体中的盐相关问题和电动除盐,《建筑评估杂志》,3181-194(2007)·doi:10.1057/palgrave.jba.2950074 [53] S、 微通道中压力驱动液体流动表面效应的广义表示,应用。物理。莱特。,90, 034108 (2007) ·数字对象标识代码:10.1063/1.2433037 [54] H、 粘弹性对通过微通道的电渗流中的流型和体积流速的影响,Lab Chip,81163-1170(2008)·doi:10.1039/b800185e [55] K、 关于Oberbeck-Boussineq近似,数学。国防部。方法。申请。科学。,1157-1167年6月(1996年)·Zbl 0883.76078号 ·doi:10.1142/S0218202596000481 [56] 一、 Walters'-B流体自由对流流动中磁场与热质传递的相互作用,《欧洲物理》。J.Plus,131,77(2016)·doi:10.1140/epjp/i2016-16077-7 [57] F、 温度和浓度随时间变化的Walters-B流体电渗流动的时间分数分析,Alex。《工程师杂志》,59,25-38(2020)·文件编号:10.1016/j.aej.2019.11.020 [58] F、 Caputo-Fabrizio导数在广义Walters’-B流体模型磁流体自由对流中的应用,Eur.Phys。J.Plus,131,377(2016)·doi:10.1140/epjp/i2016-16377-x 此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。其项与zbMATH标识符进行启发式匹配,可能包含数据转换错误。在某些情况下,zbMATH Open的数据对这些数据进行了补充/增强。这试图尽可能准确地反映原始论文中列出的参考文献,而不要求完整或完全匹配。