×

关于分数粘弹性液体食品的过滤过程。 (英语) Zbl 1521.76836号

小结:过滤过程中,流体杂质沉淀/积聚;这导致过滤器的内壁不均匀,从而导致不均匀的抽吸/喷射。利用黎曼-卢维尔分数阶导数模型研究了粘弹性不可压缩液态食品在可渗透平板中的流动,并推广了菲克定律。此外,我们考虑了平板表面超滤过程中的稳态质量平衡,并建立了分数阶浓度边界条件,从而使问题变得真实而复杂。控制方程采用有限差分算法进行数值求解。比较了分数阶本构模型、广义雷诺数、广义施密特数和渗透率参数对速度场和浓度场的影响。结果表明,动量方程中分数阶(α)的增加导致水平速度的降低。分数导数模型描述的异常扩散减弱了传质;因此,浓度随浓度方程中分数导数(γ)的增加而降低。

理学硕士:

76S05号 多孔介质中的流动;过滤;渗流
2006年6月65日 含偏微分方程初值和初边值问题的有限差分方法
35兰特 分数阶偏微分方程
76A10号 粘弹性流体
76A05型 非牛顿流体
65个M12 含偏微分方程初值和初边值问题数值方法的稳定性和收敛性

软件:

ma2dfc
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
全文: 内政部

参考文献:

[1] Fakhar,K。;Cheng,Y。;Ji,X.,李对称分析和多孔板上二阶流体旋转流动的一些新的精确解,国际工程科学杂志。,44, 889-896 (2006) ·Zbl 1213.76154号 ·doi:10.1016/j.ijengsci.2006.05.004
[2] 莫阿蒂耶·通用。;Hassan,M.A.,通过具有抽吸/注入效应的两个多孔层的电流体动力学Kelvin-Helmholtz不稳定性的粘性势流,国际工程科学杂志。,54, 15-26 (2012) ·Zbl 1423.76497号 ·doi:10.1016/j.ijengsci.2012.01.002
[3] Maity,S.,《存在抽吸/注射时多孔拉伸板上的薄膜液体热毛细流动》,《国际热质传递杂志》,70,819-826(2014)·doi:10.1016/j.ijheatmasstransfer.2013.11.070
[4] 阿齐兹,A。;Aziz,T.,三级流体在多孔半空间中的磁流体动力学流动,平板抽吸或注射:分析方法,应用。数学。计算。,218, 10443-10453 (2012) ·Zbl 1351.76305号 ·doi:10.1016/j.amc.2012.04.006
[5] Idowu,A.S。;Falodun,B.O.,在Soret-Dufour影响下,非牛顿流体流经垂直多孔板时的可变导热系数和粘度效应,数学。计算。模拟。,177, 358-384 (2020) ·Zbl 1510.76015号 ·doi:10.1016/j.matcom.2020.05.001
[6] Attia,H.A.,关于均匀吸入和喷射对多孔介质中具有传热的非定常旋转圆盘流动的有效性,计算。马特。科学。,38, 240-244 (2006) ·doi:10.1016/j.commatsci.2006.02.006
[7] Sheremet,医学硕士。;北卡罗来纳州罗斯卡。;Rosca,A.V。;Pop,I.,填充纳米流体的方形多孔腔中的混合对流换热,具有吸/注效应,计算。数学。申请。,76, 2665-2677 (2018) ·兹比尔1442.76126 ·doi:10.1016/j.camwa.2018.08.069
[8] Sheikholeslami,M.,洛伦兹力对考虑达西模型的多孔圆柱体中纳米流体流动的影响,J.Mol.Liq.,225,903-912(2017)·doi:10.1016/j.molliq.2016.11.022
[9] Sheikholeslami,M。;Seyednezhad,M.,通过CVFEM在存在可变磁场的可渗透外壳中进行纳米流体传热,国际期刊《热质传递》,1141169-1180(2017)·doi:10.1016/j.ijheatmasstransfer.2017年7月18日
[10] Sheikholeslami,M。;Ganji,D.,通过Lattice Boltzmann方法使用纳米流体在带有热圆形障碍物的多孔腔中存在洛伦兹力的强制对流,J.Mol.Liq.,246103-111(2017)·doi:10.1016/j.molliq.2017.09.053
[11] 埃拉希,R。;Shivanian,E。;Abbasbandy,S。;Hayat,T.,《饱和多孔空间的三阶流体的一些磁流体力学流动分析》,《多孔介质杂志》,18,89-98(2015)·doi:10.1615/JPorMedia.v18.i2.10
[12] 哈桑,H。;Rashidi,M.,《采用同伦分析方法的多孔通道中质量注入微极流的解析解》,国际期刊编号。《热流体流动方法》,242419-437(2014)·Zbl 1356.76231号 ·doi:10.1108/HFF-08-2011-0158
[13] 开斋节,M。;Mahny,K。;Dar,A.,具有化学反应物种的对流加热非线性拉伸表面上Carreau纳米流体流动的数值研究,物理A,540(2020)·doi:10.1016/j.physa.2019.123063
[14] Arasteh,H。;马沙耶基,R。;Bahiraei,M.,利用混合纳米流体部分填充多层多孔介质的散热器的最佳布置,J.Therm。分析。热量。,137, 1045-1058 (2019) ·doi:10.1007/s10973-019-08007-z
[15] 塞克里希南,P。;Roy,S.,《(i)圆柱体和(ii)球体上方水边界层的非均匀缝隙注入(抽吸)》,国际工程科学杂志。,41, 1351-1365 (2003) ·doi:10.1016/S0020-7225(03)00043-0
[16] 罗伊,S。;Saikrishnan,P.,旋转球体上稳定层流水边界层流动的非均匀狭缝注入(抽吸),Int.J.热质传递,463389-3996(2003)·Zbl 1049.76017号 ·doi:10.1016/S0017-9310(03)00137-6
[17] 罗伊,S。;Saikrishnan,P.,通过偏航圆柱向水边界层流动的非均匀缝隙注入(抽吸),国际工程科学杂志。,42, 2147-2157 (2004) ·doi:10.1016/j.ijengsci.2003.12008
[18] Kumari,M。;Nath,G.,由于壁温/浓度不均匀或热/质量流量和抽吸/注入不均匀的热扩散和质量扩散的综合效应,多孔介质中垂直锥的自然对流,《国际传热杂志》,52,3064-3069(2009)·Zbl 1167.80343号 ·doi:10.1016/j.ijheatmasstransfer.2008年10月03日
[19] Ganapathirao,M。;拉文德兰,R。;Pop,I.,具有化学反应和热量产生或吸收的楔形物上方非稳态混合对流流动的非均匀槽吸力(注入),《国际传热杂志》,67,1054-1061(2013)·doi:10.1016/j.ijheatmasstransfer.2013.08.016
[20] 拉文德兰,R。;Ganapathirao,M.,《垂直锥上方混合对流边界层流动的非均匀缝隙抽吸/注入》,应用。数学。机械。(英语版),341327-1338(2013)·doi:10.1007/s10483-013-1748-7
[21] 李,B。;Yang,Y。;Chen,X.,通过非均匀吸入/注入的不均匀通道流动的幂律液体食品,《国际传热传质杂志》,144(2019)·doi:10.1016/j.ijheatmasstransfer.2019.118639
[22] Bai,Y。;霍,L。;张毅,三维分数阶麦克斯韦流体在双向拉伸板上的流动、传热和传质,分数阶傅里叶定律和分数阶菲克定律,计算。数学。申请。,78, 2831-2846 (2019) ·Zbl 1443.76101号 ·doi:10.1016/j.camwa.2019.04.027
[23] 蒙达尔,S。;卡萨诺,A。;Conidi,C.,用非牛顿流体流变学对果汁超滤过程中凝胶层传输的建模,食品生物制品。过程。,100, 72-84 (2016) ·doi:10.1016/j.fbp.2016.06.012
[24] Sheikh,N.A。;阿里,F。;Khan,I.,多孔介质中广义二级流体MHD自由对流流动的Caputo-Fabrizio时间分数导数现代方法,神经计算。申请。,30, 1865-1875 (2018) ·doi:10.1007/s00521-016-2815-5
[25] Carrera,Y。;Avila-de La Rosa,G。;Vernon-Carter,E.J.,非牛顿流体的分数阶麦克斯韦模型,《物理A》,482,276-285(2017)·doi:10.1016/j.physa.2017.04.085
[26] Sun,H。;Zhang,Y。;Wei,S。;朱,J。;Chen,W.,非牛顿流体流动的空间分数阶本构方程模型,Commun。非线性科学。数字。模拟。,62409-417(2018)·Zbl 1470.76019号 ·doi:10.1016/j.cnsns.2018.02.007
[27] 潘,M。;郑,L。;Liu,F.,分数Blasius流的李群分析和相似解,Commun。非线性科学。数字。模拟。,37, 90-101 (2016) ·Zbl 1473.35016号 ·doi:10.1016/j.cnsns.2016.01.010
[28] 李,B。;Liu,F.,粘弹性流体在非均匀可渗透表面上的边界层流动,计算。数学。申请。,79, 2376-2387 (2020) ·兹比尔1437.65104 ·doi:10.1016/j.camwa.2019.11.003
[29] 徐,Z。;Chen,W.,哈密瓜线性粘弹性蠕变新实验的分数阶模型,计算。数学。申请。,66, 677-681 (2013) ·doi:10.1016/j.camw.2013.01.033
[30] 辛普森,R。;Jaques,A。;Nuñez,H.,分数微积分作为改进食品加工中质量传递现象建模的数学工具,《食品工程评论》,第5期,第45-55页(2013年)·doi:10.1007/s12393-012-9059-7
[31] Mehdi,D。;Mostafa,A.,空间分数回火扩散波方程的误差估计有限差分/有限元技术,计算。数学。申请。,75, 2903-2914 (2018) ·兹比尔1415.65224 ·doi:10.1016/j.camwa.2018.01.020
[32] 刘,N。;刘,Y。;Li,H.,带四阶导数项的非线性时间分数阶扩散问题的时间二阶有限差分/有限元算法,计算。数学。申请。,75, 3521-3536 (2018) ·Zbl 1419.65068号 ·doi:10.1016/j.camwa.2018.02.014
[33] 杨,X。;Jiang,X.,具有光滑和非光滑解的加热广义二级流体二维分数阶Stokes第一问题的数值算法,计算。数学。申请。,78, 1562-1571 (2019) ·Zbl 1442.65299号 ·doi:10.1016/j.camwa.2019.03.029
[34] 丁·H。;Li,C.,Riemann-Liouville(Riesz)调和分数导数的高阶数值近似公式:构造和应用(II),应用。数学。莱特。,86, 208-214 (2018) ·Zbl 1407.65100号 ·doi:10.1016/j.aml.2018.06.037
[35] Yang,Y。;李,M。;Shu,S.,基于修正系数迎风格式的高阶格式,J.Compute。申请。数学。,195, 242-251 (2006) ·Zbl 1099.65072号 ·doi:10.1016/j.cam.2005.04.071
[36] 冯·L。;刘,F。;Turner,I.,凸域上一个新的二维多项时间分数混合次扩散和扩散波方程的有限差分/有限元方法,Commun。非线性科学。数字。模拟。,70, 354-371 (2019) ·Zbl 1464.65119号 ·doi:10.1016/j.cnsns.2018.10.106
[37] 刘,L。;冯·L。;郑,L。;Liu,F.,广义Maxwell流体在运动平板上的流动和传热,分布阶次时间分数本构模型,国际通讯。热质传递,116(2020)·doi:10.1016/j.icheatmassstransfer.2020.104679
[38] 郝,Z。;Fan,K。;曹伟。;Sun,Z.,半线性时滞空间分数阶扩散方程的有限差分格式,应用。数学。计算。,275238-254(2016)·Zbl 1410.65310号 ·doi:10.1016/j.amc.2015.11.071
[39] Sayevand,K。;马查多,J。;Moradi,V.,分析分数阶Navier-Stokes方程的一种新的非标准有限差分方法,计算。数学。申请。,781681-1694(2019)·Zbl 1442.65177号 ·doi:10.1016/j.camwa.2018.12.016
[40] 刘,F。;庄,P。;Anh,V.,时空分数阶对流扩散方程差分方法的稳定性和收敛性,应用。数学。计算。,191, 12-20 (2007) ·Zbl 1193.76093号 ·doi:10.1016/j.amc.2006.08.162
[41] 张,M。;沈,M。;Liu,F.,多孔介质中麦克斯韦纳米流体的一种新的时间和空间分数导热模型,计算。数学。申请。,78, 1621-1636 (2019) ·Zbl 1442.76012号 ·doi:10.1016/j.camwa.2019.01.006
[42] 王,X。;Xu,H。;Qi,H.,分数麦克斯韦流体旋转电渗流动的数值分析,应用。数学。莱特。,103 (2020) ·Zbl 1450.76039号 ·doi:10.1016/j.aml.2019.106179
[43] 洛伦佐,G。;东北部扎里茨基。;Califano,A.N.,用亲水胶体稳定的液体和凝胶状食品乳液的粘弹性表征,食品科学杂志。,1, 281-286 (2011) ·doi:10.1016/j.profoo.2011.09.044
[44] 杨,X。;Chen,W.,时变非牛顿流的分数模型,Therm。科学。,21, 61-68 (2017) ·doi:10.2298/TSCI160426245Y
[45] Siginer,D.,粘弹性流体非线性本构方程的稳定性,SpringerBriefs in Applied Sciences and Technology(2014),Cham:Springer,Cham·Zbl 1284.76004号
[46] 齐,H。;Xu,M.,粘弹性流体的非定常分形流动——麦克斯韦模型,Mech。Res.Commun.公司。,34210-212(2007年)·Zbl 1192.76008号 ·doi:10.1016/j.mechrescom.2006.09.003
[47] Yang,D。;Zhu,K.,分数麦克斯韦模型下粘弹性流体在管道中的启动流动,计算。数学。申请。,60, 2231-2238 (2010) ·Zbl 1205.76038号 ·doi:10.1016/j.camwa.2010.08.013
[48] 丁,X。;张,F。;Zhang,G.,用分数麦克斯韦模型模拟粘弹性地层中的水力压裂,计算。岩土工程。,126 (2020) ·文件编号:10.1016/j.com.pgeo.2020.103723
[49] Podlubny,I.,离散分数微积分的矩阵方法,分数微积分应用。分析。,3, 359-386 (2000) ·兹比尔1030.26011
[50] Welti-Chanes,J。;弗加拉·巴德拉斯,F。;Bermúdez Aguirre,D.,食品工程中的运输现象:基本概念和进展,食品工程杂志,67113-128(2005)·doi:10.1016/j.jfoodeng.2004.05.053
[51] 约翰·S。;Marc,L.,《食品渗透脱水:传质和建模方面》,《食品国际评论》,第18期,第305-335页(2002年)·doi:10.1081/FRI-120016208
[52] 辛普森,R。;拉米雷斯,C。;伯奇梅尔,V。;Almonacid,A.,中等电场作用下史密斯奶奶苹果渗透脱水过程中的扩散机制,《食品工程杂志》,166204-211(2015)·doi:10.1016/j.jfoodeng.2015.05.027
[53] 拉米雷斯,C。;阿斯托尔加,V。;Nunez,H.,《基于分数微积分方法的异常扩散应用于苹果片干燥分析:相对湿度和温度的影响》,《食品工艺杂志》。工程师,40,12549(2017)·doi:10.1111/jfpe.12549
[54] Watanabe,H。;Yahata,Y。;Fukuoka,M.,描述淀粉类食品中非菲克水分扩散的相对需水量模型的热力学基础,食品工程杂志,83,130-135(2007)·doi:10.1016/j.jfoodeng.2007.02.009
[55] 努涅斯,H。;Cavada,G。;Ramírez,C.,中等电场对大西洋鲑鱼腌制的影响:实验研究和现象学理解,《食品研究国际》,137(2020)·doi:10.1016/j.foodres.2020.109475
[56] 刘,F。;Anh,V。;特纳,I.,空间分数阶福克-普朗克方程的数值解,J.Compute。申请。数学。,166, 209-219 (2004) ·Zbl 1036.82019年 ·doi:10.1016/j.cam.2003.09.028
[57] 孙,Z。;Wu,X.,扩散波系统的全离散差分格式,应用。数字。数学。,56, 193-209 (2006) ·Zbl 1094.65083号 ·doi:10.1016/j.apnum.2005.03.003
[58] 塔比,C.B。;恩贾瓦,P。;Motsumi,T.G.,磁场对存在磁性粒子和热辐射的分形血流模型的影响,混沌孤子分形,131(2020)·doi:10.1016/j.chaos.2019.109540
[59] Maiti,S。;肖,S。;Shit,G.C.,关于MHD血流的Caputo-Fabrizio分数阶模型,存在热辐射时通过多孔血管的热量和质量传递,《物理a》,540(2020)·doi:10.1016/j.physa.2019.123149
[60] 塞卜蒂,I。;布兰科·D。;Carnet-Ripoche,A。;索雷尔,R。;Coma,V.,琼脂糖凝胶中乳酸链球菌素扩散的实验研究和模型,食品工程杂志,63,185-190(2004)·doi:10.1016/S0260-8774(03)00299-1
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。