×

采用响应面法建立了在具有活化能的可渗透表面上输送磁化纳米粒子的Carreau流体的传热优化数学模型。 (英语) Zbl 07821840号

小结:在Arrhenius活化能和化学反应存在的情况下,对Carreau纳米流体模型向拉伸/收缩表面的磁流和热传输所控制的关键参数进行了敏感性分析和响应面方法(RSM)。在渗透条件下考虑了表现出布朗运动和热泳现象的纳米流体。通过对非线性偏微分方程进行适当的相似变换,分析了不同物理参数的影响,并将其转化为无量纲的常微分方程组。中的有限差分法bvp4c代码对方程进行数值求解。相关参数以图形形式呈现,并根据局部努塞尔数、舍伍德数和皮肤摩擦系数进行解释。活化能因子的增加导致可渗透流中浓度的增加。活化能越高,温度越低,导致反应速率常数降低。此外,它减缓了化学反应并增加了浓度特性。辐射和普朗特尔数的增加导致透水表面的传热增加。此外,施密特数和二元反应速率参数增加了吸入/注入流的传质。因此,努塞尔数的灵敏度最高的是埃克特数,最低的是热泳参数。观察到舍伍德数对埃克特数和布朗运动参数的正敏感性,而对热泳现象的负敏感性。
©2022 Wiley-VCH股份有限公司。

MSC公司:

7.6亿 流体力学基本方法
76瓦xx 磁流体力学和电流体力学
92Cxx码 生理、细胞和医学主题

软件:

bvp4c
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
全文: 内政部

参考文献:

[1] Sher Akbar,N.、Nadeem,S.、Noor,N.M.:具有对流表面边界条件的杰弗里纳米流体的自由对流MHD蠕动流动:生物医学-纳米模型。货币。纳米科学10(1),432-440(2014)
[2] Halim,N.、Sivasankaran,S.、Noor,N.M.:威廉姆森停滞纳米流体在拉伸/收缩表面上流动的主动和被动控制。神经计算。申请28(1),1023-1033(2017)
[3] Abdul Halim,N.,Mohd Noor,N.F.:鲍威尔-伊林纳米流体沿垂直拉伸片在驻点附近的混合对流。数学9(4),364(2021)
[4] Khan,Z.、Usman,M.、Zubair,T.、Hamid,M.和Haq,R.:Eyring-Powell纳米流体非稳态驻点流动的布朗运动和热泳效应:Galerkin方法。Commun公司。西奥。物理72(12),125005(2020)·Zbl 1520.76069号
[5] Khan,Z.H.,Ahmad,R.,Sun,L.,Khan,W.A.:多孔介质中可变发热量的不稳定液汽锋分析。支出计算。多时。流量1-6(2021)
[6] Bejawada,S.G.,Khan,Z.H.,Hamid,M.:在存在边界参数的情况下,微极流体在加热拉伸表面上的MHD流动的热量产生/吸收。热传输50(6),6129-6147(2021)
[7] Hamid,M.、Usman,M.,Haq,R.U.、Tian,Z.:分析纳米流体沿汇聚/分流通道的MHD流动的Galerkin方法。架构(architecture)。申请。机械91(5),1907-1924(2021)
[8] Soomro,F.A.、Haq,R.U.、Hamid,M.:通过Crank-Nicolson方案对非牛顿纳米流体流动的布朗运动和热泳效应。架构(architecture)。申请。机械1-11(2021)
[9] Ahmad,S.、Khan,Z.H.、Zeb,S.和Hamid,M.:磁流体动力学正切双曲滑移流朝向拉伸薄板的热生成和熵生成分析。程序。仪器机械。工程部分E J工艺机械。工程(2021)
[10] Carreau,P.J.:来自分子网络理论的流变方程。事务处理。《欧洲法院判例汇编》第16(1)、99-127页(1972年)
[11] Kumar,R.K.,Kumar,G.V.,Raju,C.,Shehzad,S.,Varma,S.:通过改进的热扩散和二元化学反应理论分析磁流体动力学Carreau流体流动中的Arrhenius活化能。《物理学杂志》。Commun.2(3),035004(2018)
[12] Khan,M.,Hashim:非线性拉伸板上Carreau流体的边界层流动和传热。AIP Adv.5(10),107203(2015)
[13] Shahzad,M.、Sun,H.、Sultan,F.、Khan,W.A.、Ali,M.和Irfan,M.:具有熵产生和活化能的耗散交叉纳米流体流中辐射传热的传输。物理学。Scr.公司。(2019)
[14] Menzinger,M.,Wolfgang,R.:阿伦尼乌斯活化能的含义和用途。化学。《国际英语编辑》8(6),438-444(1969)
[15] Mustafa,M.,Khan,J.A.,Hayat,T.,Alsaedi,A.J.,Transfer,M.:通过化学反应和活化能的垂直表面的MHD纳米流体流动的浮力效应。《国际热质传递杂志》108,1340-1346(2017)
[16] Ellahi,R.,Zeeshan,A.,Hussain,F.,Asadolahi,A.:化学反应和活化能影响下悬浮有纳米粒子的偶应力流体的蠕动血流。对称11(2),276(2019)·兹比尔1416.92089
[17] Buongiorno,J.:纳米流体中的对流传输。《热传输杂志》128(3),240-250(2006)
[18] Sajid,T.、Sagheer,M.、Hussain,S.、Bilal,M.:具有非线性热辐射和活化能的Maxwell纳米流体的Darcy‐Forchheimer流。AIP Advv.8(3),035102(2018)
[19] Sultan,F.、Khan,W.、Ali,M.、Shahzad,M.,Irfan,M.和Khan,M.:具有活化能的交叉流体三维流动的热泳和布朗运动的理论方面。Pramana92(2),21(2019)
[20] Lu,D.,Mohammad,M.,Ramzan,M.、Bilal,M.和Howari,F.,Suleman,M.:带非傅里叶热流密度和可变导热系数的对流加热双向板上载体流体的MHD边界层流动。对称11(5),618(2019)·兹比尔1425.76304
[21] Waqas,M.,Khan,M.I.,Hayat,T.,Alsaedi,A.:热辐射下磁卡鲁纳米流体模型的数值模拟:修正模型。计算。方法。申请。机械。工程324,640-653(2017)·Zbl 1439.76142号
[22] Hayat,T.、Qayyum,S.、Waqas,M.、Ahmed,B.:Carreau流体混合对流驻点流动中热辐射和化学反应的影响。结果Phys.74058-4064(2017)
[23] Zaib,A.,Rashidi,M.,Chamkha,A.,Mohammad,N.:非线性热辐射对Carreau纳米流体通过具有二元化学反应和活化能的非线性拉伸片的驻点流的影响。Proc。仪器机械。工程部分C机械。《工程科学》232(6),962-972(2018)
[24] Irfan,M.、Khan,M..、Khan、W.、Ahmad,L.:非稳态Carreau纳米流体MHD非线性辐射流中具有Arrhenius活化能的二元化学反应的影响:双溶液。申请。物理学。A125(3),179(2019)
[25] Irfan,M.,Khan,M.:化学反应Carreau纳米流体流动中非线性辐射热流和Arrhenius活化能的同时影响。申请。《纳米科学》1-12(2019)
[26] Ramesh,G.K.,Kumar,K.G.,Chamkha,A.J.,Gorla,R.S.R.:零质量通量条件下,化学反应和活化能对Carreau纳米液体通过渗透表面的影响。程序。仪器机械。工程第N部分:纳米材料。纳农。《纳米系统》234(1-2),47-57(2020)。https://doi.org/10.1177/2397791419881090 ·doi:10.1177/2397791419881090
[27] Waqas,M.、Naz,S.、Hayat,T.、Ijaz Khan,M.和Alsadedi,A.:耗散和活化能框架中的磁性载体纳米液体。西奥。Phys.71(12)1416(2019)。https://doi.org/10.1088/0253‐6102/71/12/1416 ·doi:10.1088/0253‐6102/71/12/1416
[28] Khan,M.I.、Irfan,M.、Khan,W.A.、Waqas,M.和Rashid,S.:熵优化反应流中的活化能分析。申请。纳米科学。(瑞士)。10(8), 2673-2683 (2020). https://doi.org/10.1007/s13204‐020‐01305‐1 ·doi:10.1007/s13204‐020‐01305‐1
[29] Irfan,M.,Khan,W.,Khan,M.,Gulzar,M.M.:具有非线性混合对流的3D Carreau纳米流体化学反应辐射流中Arrhenius活化能的影响。《物理学杂志》。化学。固体125141-152(2019)
[30] Khan,M.I.,Afzal,S.,Hayat,T.,Waqas,M.,Alsadei,A.:Carreau‐Yasuda纳米材料流的活化能:多孔介质上的熵产生分析。J.Mol.Liq.297,111905(2020)。https://doi.org/10.1016/j.molliq.2019.111905 ·doi:10.1016/j.molliq.2019.111905
[31] Khan,W.A.、Farooq,S.、Kadry,S.,Hanif,M.、Iftikhar,F.J.、Abbas,S.Z.:具有传热不可逆性的磁性Carreau纳米液体蠕动中粘度和导热系数的可变特征。计算。生物方法程序190,105355(2020)。https://doi.org/10.1016/j.cmpb.2020.105355 ·doi:10.1016/j.cmpb.2020.105355
[32] Irfan,M.、Khan,W.A.、Khan、M.、Waqas,M.:Carreau纳米流体中Arrhenius活化能和新质量通量条件的评估:双溶液。申请。纳米科学。(瑞士)(2020年)。https://doi.org/10.1007/s13204‐020‐01449‐0 ·doi:10.1007/s13204‐020‐01449‐0
[33] Irfan,M.、Anwar,M.S.、Rashid,M.和Waqas,M.,Khan,W.A.:具有非线性热辐射的混合对流Carreau纳米流体中的Arrhenius活化能方面。申请。纳米科学。(瑞士)(2020年)。https://doi.org/10.1007/s13204‐020‐01498‐5 ·doi:10.1007/s13204‐020‐01498‐5
[34] Sreenivasulu,P.,Poornima,T.,Malleswari,B.,Bhaskar Reddy,N.,Souayeh,B.:粘性耗散对电阻加热的影响,沿着零质量通量的拉伸片分布Carreau纳米液体。欧洲物理学。《J.Plus》135(9),705(2020)。https://doi.org/10.1140/epjp/s13360‐020‐00680‐6 ·doi:10.1140/epjp/s13360‐020‐00680‐6
[35] Box,G.E.,Wilson,S.B.:关于最佳条件的实验实现13(1),1-38(1951)·Zbl 0043.34402号
[36] Akbarzadeh,M.、Rashidi,S.、Bovand,M.和Ellahi,R.:波状通道内纳米流体流动的热功率和泵功率敏感性分析。J.Mol.Liq.220,1-13(2016)
[37] Shirvan,K.M.,Mamourian,M.,Mirzakhanlari,S.,Ellahi,M.L.:R.S.M.J.Mol.Liq.220,888-901(2016)对填充纳米流体的太阳能热交换器中组合传热和压降的有效参数进行的两相模拟和敏感性分析
[38] Shirvan,K.M.,Mamourian,M.,Mirzakhanlari,S.,Ellahi,R.:填充纳米流体的双管换热器中换热器有效性的数值研究:采用响应面方法进行的灵敏度分析。J.Power Technol.313,99-111(2017)
[39] Pordanjani,A.H.,Vahedi,S.M.,Aghakhani,S.,Afrand,M.,Öztop,H.F.,Abu‐Hamdeh,N.J.:磁场对倾斜密封室内混合纳米流体混合对流和熵产生的影响:灵敏度分析和优化。欧洲物理学。J.Plus134(8),412(2019)
[40] Vahedi,S.M.、Pordanjani,A.H.、Raisi,A.、Chamkha,A.J.J.:通过楔形物的铜水纳米流体MHD强制对流的敏感性分析和优化。欧洲物理学。J.Plus134(3),1-21(2019)
[41] Shafiq,A.,Sindhu,T.N.,Khalique,C.M.:利用响应面方法对生物矢量切线双曲面纳米流体流向拉伸表面的数值研究和灵敏度分析。亚历克斯。工程师J.59(6),4533-4548(2020)
[42] Zaimi,K.,Ishak,A.,Pop,I.:使用两相模型在纳米流体中流过可渗透拉伸/收缩片。公共科学图书馆ONE9(11),e111743(2014)
[43] Hayat,T.、Khan,M.I.、Waqas,M.、Alsaedi,A.、Yasmeen,T.:考虑磁场效应,三级流体在指数拉伸薄板上的化学反应物种扩散。下巴。化学杂志。工程25(3),257-263(2017)
[44] Shampine,L.F.,Kierzenka,J.,Reichel,M.W.:用bvp4c在MATLAB中求解常微分方程的边值问题。教程注释1-27(2000)
[45] Gant,P.:磁粘度和热活化能。应用杂志。《物理学》59(12),4129-4132(1986)
[46] Darbari,B.,Rashidi,S.,Abolfazli Esfahani,J.:通过响应面方法对通道内纳米流体流的熵产生进行敏感性分析。参赛18(2),52(2016)
[47] Mackolil,J.,Mahanthesh,B.:扩散-热和热吸收效应下Casson和纳米流体中辐射传热的敏感性分析。欧洲物理学。J.Plus134(12),619(2019)
[48] Mackolil,J.,Mahanthesh,B.:TiO 2-E.G.纳米液体中Marangoni对流与纳米颗粒聚集和温度相关的表面张力的敏感性分析。J.热学。分析。热量143(3),2085-2098(2020)
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。