×

混合粘性纳米流体的数学分数模型分析及其在传热传质中的应用。 (英语) Zbl 1453.35144号

流体力学中一个众所周知的问题是在矩形通道中模拟粘性流体的自由对流,其壁面温度不相等。在本文中,作者概括了这个问题,并研究了含有铜或铝颗粒的水和机油基纳米流体。
由于这些介质具有比经典流体更复杂的性质,因此使用卡普托分数阶导数对三个控制定律进行了推广:粘性应力的牛顿定律、热传导的傅里叶定律和扩散的菲克定律。为了求解得到的方程,使用了拉普拉斯变换。
作者研究了温度、浓度和速度对卡普托导数的坐标、时间和阶数的依赖性,并用大量图表加以说明。

MSC公司:

35克35 与流体力学相关的PDE
35兰特 分数阶偏微分方程
26A33飞机 分数导数和积分
80甲19 扩散和对流传热传质、热流
76T20型 悬架
76A05型 非牛顿流体
44A10号 拉普拉斯变换

软件:

算法368
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
全文: 内政部

参考文献:

[1] 医学硕士Imran。;Shah,北卡罗来纳州。;Aleem,M。;Khan,I.,《利用Caputo和Caputo-Fabrizio分数导数进行牛顿加热的分数二级流体的传热分析:比较》,《欧洲物理》。J.Plus,132340(2017年)
[2] Imran,M.A.,幂律(奇异)和指数(非奇异)核的分数机制及其在生物传热模型中的应用,国际热工杂志。,37, 846-852 (2019)
[3] Aleem,M。;医学硕士Imran。;沙欣,A。;Khan,I.,MHD通过化学反应和牛顿加热对多孔介质中不同水基纳米流体(TiO2、Al2O3、CuO)的影响,混沌孤子分形,130,文章109437 pp.(2020)·Zbl 1489.82103号
[4] 沙阿,N.A。;Khan,I.,使用分数caputo-fabrizio导数对二级流体在振动垂直板上的传热分析,《欧洲物理学》。J.C,76,362(2016),(1-11)
[5] 阿里,F。;Saqib,M。;汗,I。;Sheikh,N.A.,《Caputo-Fabrizio导数在广义Walters-B流体模型MHD自由对流中的应用》,《欧洲物理学》。J.Plus,131,377(2016),(1-10)
[6] 医学硕士Imran。;北卡罗来纳州沙阿。;汗,I。;Aleem,M.,非整数caputo时间分数导数在受任意速度和牛顿加热的自然对流中的应用,神经计算。申请。,30, 5, 1589-1599 (2018)
[7] 医学硕士Imran。;北卡罗来纳州沙阿。;阿莱姆,M。;Khan,I.,《利用Caputo和Caputo-fabrizio分数导数进行牛顿加热的分数二级流体的传热分析:比较》,《欧洲物理》。J.Plus,132(2017)
[8] 塔希尔,M。;医学硕士Imran。;Raza,N。;阿卜杜拉,M。;Aleem,M.,壁滑移和非整数阶导数对麦克斯韦流体在振荡垂直板上传热流动的影响,分数阶Caputo-fabrizio导数的新定义,物理结果。,7, 1887-1898 (2017)
[9] 医学硕士Imran。;汗,I。;艾哈迈德,M。;北卡罗来纳州沙阿。;Nazar,M.,非整数阶时间分数阶卡普托导数微分型流体的热质传输,《分子液体杂志》,22967-75(2017)
[10] Ali,A.,非局部非奇异核分数阶导数的新方法,混沌孤子分形,114478-482(2018)·Zbl 1415.34007号
[11] K.A.Esra,广义分数导数中线性和非线性微分方程的解,混沌29(2)023108·Zbl 1409.34006号
[12] 法赫德,J。;Abdeljawad,T.A.,某些广义分数算子的修正拉普拉斯变换,结果非线性分析。,2, 88-98 (2018)
[13] 辛格,J。;库马尔,D。;哈穆奇,Z。;Atangana,A.,计算机病毒的分数流行病学模型,与一种新的分数导数有关,Appl。数学。计算。,316, 504-515 (2018) ·Zbl 1426.68015号
[14] 哈穆奇,Z。;Mekkaoui,T.,新动力系统复杂智能中分数阶混沌行为的电路设计与仿真。系统。,4, 251-260 (2018)
[15] 巴托尼亚,R.G。;Atangana,A.,广义时间分数阶black-scholes方程和数值分析,离散Contin。动态。系统。序列号。S、 2019年12月3日·Zbl 1422.91680号
[16] Riaz,M.B。;阿西夫,N.A。;阿坦加纳,A。;Imran,M.A.,《具有滑移效应和无奇异核非整数阶导数的粘性流体的Couette流动》,离散Contin。动态。系统。序列号。S、 2019年12月3日·Zbl 1418.35312号
[17] 库雷希,S。;Atangana,A.,利用现场数据对新型分数操作员的登革热疫情进行数学分析,Physica A,第121127页,(2019年)·Zbl 07566479号
[18] 奥尔赖特,A。;Atangana,A.,裂隙地下水系统中分数对流扩散方程的增强迎风数值格式,离散Contin。动态。系统。序列号。S、 437-462(2019年)·Zbl 1440.76141号
[19] 阿坦加纳,A。;Jain,S.,非传统介质中流体流动的模型:新的数值分析,离散Contin。动态。系统。序列号。S、 757-763(2019年)
[20] Altaf,K.M。;Atangana,A.,不同分数导数框架下埃博拉病的动力学,熵,21,3,303(2019)
[21] Goufo,E.F.D。;Atangana,A.,变阶双曲Liouville方程行波动力学:调控,离散控制。动态。系统。序列号。S、 104-114(2019)
[22] Owolabi,K.M。;Atangana,A.,关于用Atangana-Baleanu-Caputo分数阶导数构造Adams-Bashforth格式来模拟混沌问题,Chaos,29,2,Article 023111 pp.(2019)·Zbl 1409.34016号
[23] 阿坦加纳,A。;Mekkaoui,T.,用复合算子和非奇异核微分算子捕获复杂性,混沌,29,2,文章023103 pp.(2019)·Zbl 07034126号
[24] Bonyah,E。;阿坦加纳,A。;Elsadany,A.A.,杂食性捕食者-食饵的分数模型,混沌,29,1,第013136页(2019)·Zbl 1406.92652号
[25] Gómez-Aguilar,J.F。;Atangana,A.,《涉及具有Mittag-Leffler内核的算子的时间分段变阶电报方程》,J.Electromagn。波浪应用。,33165-177(2019)
[26] 阿坦加纳,A。;Bonyah,E.,分数随机建模:捕获更多异质性的新方法,混沌孤子分形,29,1,文章013118 pp.(2019)·Zbl 1406.37044号
[27] 阿坦加纳,A。;Shafiq,A.,常分数阶和可变分数维微分和积分算子,混沌孤子分形,127226-243(2019)·Zbl 1448.34011号
[28] 阿坦加纳,A。;Mekkaoui,T.,Trinition带两个虚部的复数:分形、混沌和分数微积分,混沌孤子分形,128,366-381(2019)·Zbl 1483.39008号
[29] 阿坦加纳,A。;Araz,S.,用混合分数算子分析一个新的偏积分微分方程,混沌孤子分形,127257-271(2019)·Zbl 1448.65277号
[30] 斯潘尼伯格,J。;阿坦加纳,A。;Vermeulen,P.D.,《区域尺度上地下水补给的新方法:不确定性分析和分数微分的应用》,阿拉伯。地理杂志。,12, 16 (2019)
[31] Alqahtani,R.T。;Atangana,A.,《地下水竞争模型:三个钻孔从同一含水层中抽水》,《混沌孤子分形》,128,98-103(2019)·Zbl 1483.86003号
[32] 阿尔瓦洛斯·鲁伊斯,L.F。;Gómez-Aguilar,J.F。;阿坦加纳,A。;Owolabi,K.M.,关于幂律、指数衰减和Mittag-Leffler记忆分数映射的动力学,混沌孤子分形,127,364-388(2019)·Zbl 1448.34086号
[33] 阿坦加纳,A。;Araz,S.,用改进的Chua吸引子进行分数随机建模,《欧洲物理学》。J.Plus,134,4(2019年)
[34] 范,J。;He,J.,分层多孔介质中空气渗透率的分形导数模型,文章摘要。申请。分析。(2012年)·Zbl 1255.76131号
[35] Chen,W.,异常扩散背后的时空结构,混沌孤子分形,28923-929(2006)·Zbl 1098.60078号
[36] Kanno,R.,分形时空中随机游动的表示,《物理学A》,248165-175(1998)
[37] Chen,W。;Sun,H.G。;张,X。;Korosak,D.,分形和分数导数异常扩散建模,计算。数学。申请。,59, 5, 1754-1758 (2010) ·Zbl 1189.35355号
[38] Koca,I.,用分数阶分形微分模拟热流方程,混沌孤子分形,128,83-91(2019)·Zbl 1483.35321号
[39] 贝扎德,G。;苏尼尔,K。;Ranbir,K.,《非奇异分数导数免疫遗传肿瘤模型中免疫和肿瘤细胞行为的研究》,《非线性科学》。不平衡。复杂现象,133,第109619条pp.(2020)·Zbl 1483.92060号
[40] 贝扎德,G。;Salih,D.,具有群体行为和时间分数阶导数的三种群捕食-被捕食模型的数学和数值分析,数学。方法应用。科学。,43, 4, 1736-1752 (2020) ·Zbl 1452.92004年
[41] Srivastava,H.M。;Günerhan,H。;Behzad,G.,具有多模色散和克尔定律非线性的共振非线性薛定谔方程的精确行波解,数学。方法应用。科学。,42, 18, 7210-7221 (2019) ·Zbl 1430.74070号
[42] 高,W。;贝扎德,G。;Mehmet,H.B.,使用Atangana-Baleanu分数导数对一些真实世界问题进行新的数值模拟,混沌孤子分形,128,34-43(2019)·Zbl 1483.65111号
[43] 阿姆贾德,S。;Behzad,G.,涉及Caputo和Atangana-Baleanu分数导数的一些边值问题的存在性和多重性:变分方法,混沌孤子分形,127,312-317(2019)·Zbl 1448.34050号
[44] 贝扎德,G。;Gómez-Aguilar,J.F.,用可变阶分数导数模拟营养浮游植物-浮游动物系统的动力学,混沌孤子分形,116114-120(2018)·Zbl 1442.92128号
[45] 贝扎德,G。;Kumar,D.,具有Beddington-DeAngelis功能反应和Mittag-Lefler核分数导数的捕食者-食饵模型的数值解,混沌孤子分形,29,文章063103 pp.(2019)·Zbl 1421.34033号
[46] Allahviranloo,T。;Behzad,G.,关于区间Atangana-Baleanu分数阶导数方法的模糊分数阶微分方程,混沌孤子分形,130,文章109397 pp.(2020)·Zbl 1489.34008号
[47] 贝扎德,G。;Gomez-Aguilar,J.F.,《两种禽流感疫情模型的分析》,涉及幂分数导数和Mittag-Leffler记忆,混沌孤子分形,29,第123113条,pp.(2019)·Zbl 1429.92098号
[48] Atangana,A.,《分形-分数微分与积分:将分形微积分与分数微积分结合起来预测复杂系统》,混沌孤子分形,1-11(2017)·Zbl 1374.28002号
[49] 阿坦加纳,A。;Shafiq,A.,常分数阶和可变分数维微分和积分算子,混沌孤子分形,127226-243(2019)·Zbl 1448.34011号
[50] 阿坦加纳,A。;Qureshi,S.,用分形分数算子建模混沌动力系统的吸引子,混沌孤子分形,123,320-337(2019)·Zbl 1448.65268号
[51] 阿坦加纳,A。;Khan,M.A.,分形导数捕捉混沌吸引子的有效性,混沌孤子分形,12650-59(2019)·Zbl 1448.34010号
[52] Maryam,A。;医学硕士Imran。;乔杜里,M.S.R。;胡萨南,A.,通过垂直矩形通道的分数粘性流体数学模型分析,中国物理学报。,61, 336-350 (2019)
[53] 赫里斯托夫,J.,《非奇异核导数》。来自卡普托-法布里齐奥定义及其后:评估分析,重点是扩散模型,(出版商,S.Bhalekar Bentham Science,分数微积分前沿(2017)),269-340,(第10章)
[54] Povstenko,Y.,《分数热弹性、固体力学及其应用》,219(2015),施普林格国际出版社:瑞士施普林格出版社·Zbl 1316.74001号
[55] Onsager,L.,《液体扩散理论与问题》,纽约科学院。科学。,46, 241-265 (1945)
[56] Sidra,A。;Z.Syazwani。;Zulkhibri,I。;Illayas,K.,《MHD和孔隙度对混合casson纳米流体精确溶液和流动的影响》,《高级研究流体力学杂志》。热量。科学。,44, 1, 131-139 (2018)
[57] 布莱尔,G.S。;Caffyn,J.,幂律关系在流变学中的意义,《自然》,155171-172(1945)
[58] 卡普托,M。;Fabrizio,M.,无奇异核分数导数的新定义,Progr。分形。差异应用。,1, 2, 1-13 (2015)
[59] 卡普托,M。;Fabrizio,M.,具有指数核的新时间和空间分数导数的应用,Progr。分形。差异应用。,2, 1-11 (2016)
[60] Aleem,M。;医学硕士Imran。;沙欣,A。;Illyas,K.,MHD对多孔介质中不同水基纳米流体((T_i O_2,A l_2 O_3),CuO)的影响,化学反应和牛顿加热,混沌孤子分形,130(2019)
[61] Tzou,D.Y.,《宏观到微观传热:滞后行为》(1997),Taylor和Francis:Taylor和Francis Washington
[62] Stehfest,H.,算法368:拉普拉斯变换的数值反演,Commun。ACM,13,47-49(1970)
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。