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威廉姆森非牛顿流体中牛顿加热水平圆柱的磁流体流动和传热。 (英语) Zbl 1397.76007号

摘要:对径向磁场作用下水平圆柱外表面导电聚合物的磁流体动力流动和自由对流换热进行了理论和计算研究。采用代表某些工业聚合物的Williamson粘弹性模型。牛顿加热通过适当的边界条件进行合并,因为这代表了更好的实际热材料加工操作。在适当的边界条件下,用二阶精确隐式Keller-box有限差分法求解动量和能量的无量纲变换边界层方程。数值解的验证是通过与早期发布的结果进行基准测试来实现的。用图表和表格研究了Weissenberg数(流体弛豫时间与流体时间尺度之比)、磁性体力参数、流向变量和Prandtl数对热流体特性的影响。温度的微弱升高伴随着Weissenberg数的增加,而随着Weissenbeg数的增大,计算了圆柱表面附近的显著流动加速度。努塞尔数随威森伯格数的增加而减小。随着流向坐标的增大,表面摩擦力增大,而努塞尔数减小。该研究与智能涂层传输现象有关。

MSC公司:

76A05型 非牛顿流体
76A10个 粘弹性流体
76周05 磁流体力学和电流体力学
76兰特 自由对流
80A20型 传热传质、热流(MSC2010)
76米25 其他数值方法(流体力学)(MSC2010)
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全文: 内政部

参考文献:

[1] Rojas,J.A.,Santos,K.:嵌入聚合物中的氧化铁磁性纳米相。纯物质和废水的磁流体动力学处理效果,2011年5月16日至21日在古巴哈瓦那举行的第五届拉丁美洲生物医学工程大会CLAIB(2011)
[2] Yonemura,H;高田,M;Yamada,S,用导电聚合物薄膜修饰电极的光电化学反应的磁场效应,J.Appl。物理。,53,01ad06,(2014)·doi:10.7567/JJAP.53.01AD06
[3] 斯捷潘诺夫,GV;Abramchuk,SS;DA格里申;尼基丁,LV;Kramarenko EYu;Khokhlov,AR,均匀磁场对磁性弹性体粘弹性行为的影响,聚合物,48,488-495,(2007)·doi:10.1016/j.polymer.2006.11.044
[4] XU曾瑜;潘传杰;姜卫红;魏文浩;李文忠;贾普,钱,绝缘涂层缺陷引起的磁流体效应,Fusion Eng.Des。,40, 739-798, (1998) ·doi:10.1016/S0920-3796(98)00303-2
[5] 孟,H;胡,J,《对热、光、磁、电和水/溶剂刺激反应的刺激活性聚合物的简要综述》,J.Intell。马特。系统。结构。,21, 859-885, (2010) ·doi:10.1177/1045389X10369718
[6] 山口,H;Zhang,X-R;东,S;李,M,利用导电聚合物及其与磁性流体的混合物发电的研究,J.Magn。Magn.公司。材料。,320, 1406-1411, (2008) ·doi:10.1016/j.jmm.2007.12.014
[7] 萨勒,MZ;纳扎尔,R;Arifin,新墨西哥州;爸爸,我;Merkin,JH,牛顿加热下圆柱体上的强制对流传热,J.Eng.Math。,69, 101-110, (2011) ·Zbl 1325.76171号 ·doi:10.1007/s10665-010-9408-6
[8] Hayat,T;侯赛因,Z;阿尔萨迪,A;Farooq,M,带牛顿加热和均相-非均相反应的拉伸圆柱体的磁流体力学流动,PLoS ONE,11,e0156955,(2016)·doi:10.1371/journal.pone.0156955
[9] Makanda,G.,Shaw,S.,Sibanda,P.:辐射对卡森流体在具有粘性耗散的非达西多孔介质中从具有部分滑移的水平圆柱中的MHD自由对流的影响。已绑定。价值探测器。(2015). doi:10.1186/s13661-015-0333-5·Zbl 1390.35278号
[10] 马利克,MY;纳赛尔,M;Nadeem,S;Abdul,R,Casson纳米流体在垂直指数拉伸圆柱体上的边界层流动,Appl。纳米科学。,4, 869-873, (2014) ·doi:10.1007/s13204-013-0267-0
[11] Rao,CVR;Sekhar,TVS,MHD绕圆柱流动——数值研究,计算。机械。,26, 430-436, (2000) ·Zbl 0973.76069号 ·doi:10.1007/s00466000189
[12] Subba Rao,A;VR公司Prasad;雷迪,BN;Beg,OA,从具有部分滑移的等温球体模拟卡森流变液中的层流传输现象,Therm。科学。,19, 1507-1519, (2015) ·doi:10.2298/TSCI120828098S
[13] 格里戈里亚迪斯,DGE;IE萨里斯;Kassinos,SC,MHD使用浸没边界法通过圆柱体流动,计算。流体,39,345-358,(2010)·Zbl 1242.76359号 ·doi:10.1016/j.compfluid.2009.09.012
[14] Subba Rao,A;VR公司Prasad;纳根德拉,N;小红,NB;Bég,OA,具有热滑移的倾斜板中非牛顿流体边界层流动的非相似计算解,J.Appl。流体力学。,9, 795-807, (2016) ·doi:10.18869/acadpub.jafm.68.225.24664
[15] Bhatnagar,RK,《关于围绕稳定旋转且隔热球体流动的粘弹性流体中的传热》,Rheol。《学报》,9419-423,(1970)·doi:10.1007/BF01975410
[16] Prasannakumara,B.C.,Gireesha,B.J.,Gorla,R.S.R.,Krishnamurthy,M.R.:化学反应和非线性热辐射对Williamson纳米流体在嵌入多孔介质中的拉伸片上滑移流动的影响。J.航空公司。工程(2016)。doi:10.1061/(ASCE)AS.1943-5525.0000578
[17] 汗,NA;Khan,H,A非牛顿威廉姆森流体的边界层流动,非线性工程,3,107-115,(2014)·doi:10.1515/nleng-2014-0002
[18] 贝格,OA;凯曼内什,M;拉希迪,MM;Davoodi,M,导电williamson粘弹性流体磁蠕动流动的多步DTM模拟,国际期刊应用。数学。机械。,9, 1-19, (2013)
[19] Rao,KS;Rao,PK,《威廉姆森流体通过垂直通道中多孔介质的自由对流充分发展》,《国际期刊概念》。计算。技术信息。,2, 54-57, (2014)
[20] 达普拉,我;Scarpi,G,岩石断裂中非牛顿威廉姆森流体脉动流动的摄动解,国际岩石力学杂志。最小科学。,44, 271-278, (2007) ·doi:10.1016/j.ijrmms.2006.07.003
[21] 贝格,OA;Zueco,J;诺鲁齐,M;达沃迪,M;Joneidi,AA;Elsayed,AF,Network and nakamura三对角计算模拟导电生物聚合物微观形态传输现象,计算。生物医学,44,44-56,(2014)·doi:10.1016/j.compbiomed.2013.10.026
[22] 阿尔卡萨斯贝赫,HT;萨勒,MZ;纳扎尔,R;Pop,I,牛顿加热下固体球体磁流体动力学自由对流边界层流动辐射效应的数值解,应用。数学。科学。,8, 6989-7000, (2014)
[23] Subba Rao,A;Nagendra,N,非达西多孔介质中拉伸片对Oldroyd-B纳米流体的热辐射效应,全球期刊,Pure Appl。数学。,11, 45-49, (2015)
[24] 卡西姆,ARM;NF穆罕默德;安瓦尔,I;Shafie,S,MHD对嵌入多孔介质中的粘弹性流体对流边界层流动的影响,牛顿加热,最新高级数学。,4, 182-189, (2013)
[25] 亚林,阿拉巴马州;Graham,MD,聚合物/固体界面滑移模型,J.Rheol。,42, 1491-1504, (1998) ·数字对象标识代码:10.1122/1.550898
[26] Piau,JM;Kissi,NE,壁面宏观滑移过程中聚合物熔体摩擦的测量和建模,J.非牛顿。流体力学。,54, 121-142, (1994) ·doi:10.1016/0377-0257(94)80018-9
[27] Piau,JM;东北部基西;图桑,F;Mezghani,A,聚合物挤出物的变形及其使用光滑表面的消除,Rheol。《学报》,34,40-57,(1995)·doi:10.1007/BF00396053
[28] 福建林;Schowalter,WR,窄分子量分布聚丁二烯的壁滑移,J.Rheol。,33, 1359-1382, (1989) ·数字对象标识代码:10.1122/1.550073
[29] Migler,KB;赫韦,H;Leger,L,剪切应力作用下聚合物熔体的滑移转变,Phys。修订稿。,70, 287-290, (1993) ·doi:10.1103/PhysRevLett.70.287
[30] Hatzikiriakos,SG;Dealy,JM,熔融高密度聚乙烯壁滑移II。毛细管流变仪研究,J.Rheol。,36, 703-741, (1992) ·数字对象标识代码:10.1122/1.550313
[31] Black,W.B.:聚合物剪切流中的壁面滑移和边界效应。美国威斯康星大学麦迪逊分校化学工程博士论文(2000年)
[32] Hatzikiriakos,SG;戴利,吉咪,熔融高密度聚乙烯壁滑。I.滑板流变仪研究,J.Rheol。,35, 497-523, (1991) ·数字对象标识代码:10.1122/1.550178
[33] 布罗查德,F;Gennes,PG,聚合物/固体界面的剪切相关滑移,Langmuir,83033-037,(1992)·doi:10.1021/la00048a030
[34] Jamil,M.,Khan,N.A.:分数粘弹性流体的滑移效应。国际期刊差异。等式1-19,文章ID 193813(2011)。数字对象标识代码:10.1155/2011/193813·Zbl 1402.76017号
[35] 特里帕蒂,D;Bég,OA;Curiel-Sosa,JL,具有滑移效应的广义Oldroyd-B流体的蠕动流动,计算。方法生物技术。生物识别。工程师,17,433-442,(2014)·doi:10.1080/10255842.2012.688109
[36] 贝格,OA;乌丁,MJ;拉希迪,MM;Kavyani,N,具有Biot和Richardson数效应的双扩散辐射磁混合对流滑移流,J.Eng.Thermophys。,23, 79-97, (2014) ·doi:10.1134/S1810232814020015
[37] Devi,SPA公司;Devi、RU、Soret和dufour对多孔旋转无限圆盘上热辐射MHD滑移流的影响,通信非线性科学。数字。模拟。,16, 1917-1930, (2011) ·doi:10.1016/j.cnsns.2010.08.020
[38] Sreenadha,S;Govardhana,P;Ravi Kumar,YVK,滑移和传热对倾斜通道中威廉姆森流体蠕动泵送的影响,国际期刊应用。科学。工程,12,143-155,(2014)
[39] Merkin,JH,牛顿加热下垂直表面上的自然对流边界层流动,国际热流学杂志,15,392-398,(1994)·doi:10.1016/0142-727X(94)90053-1
[40] 拉姆赞,M;法鲁克,M;Alhothuali,理学硕士;马拉伊卡,HM;崔,W;Haya,T,具有牛顿加热的Oldroyd-B流体的三维流动,国际期刊数值。《热流体流动方法》,25,68-85,(2015)·Zbl 1356.76032号 ·doi:10.1108/HFF-03-2014-0070
[41] 穆罕默德·阿韦斯;塔萨瓦哈亚特;阿卜杜勒·卡尤姆;阿尔萨迪,艾哈迈德,触变流体流动中的牛顿加热,《欧洲物理学》。J.Plus,128,114,(2013)·doi:10.1140/epjp/i2013-13114-1
[42] 乌丁,MJ;奥兰多州安瓦尔·贝格;Amran,N;Ismail,AIMD,具有牛顿加热边界条件的移动板上纳米流体磁对流滑移流的李群分析和数值解,Canadian,J.Phys。,93, 1-10, (2015)
[43] Keller,H.B.:两点边值问题的数值解。费城SIAM出版社(1976)·doi:10.1137/1.9781611970449
[44] 萨吉德,M;南非伊克巴尔;Naveed,M;Abbas,Z,焦耳加热和磁流体动力学效应{铁}_{3} \text{O}_{4})在半多孔弯曲河道中的流动,J.Mol.Liq.,2221111-1120,(2016)·doi:10.1016/j.molliq.2016.08.001
[45] Gaffar,S.A.、Prasad,V.R.、Reddy,S.K.、Bég,O.A.:非牛顿正切双曲流体从具有可变表面温度的垂直可渗透锥的磁流体动力学自由对流边界层流动。J.布拉兹。Soc.机械。科学。工程(2016)。doi:10.1007/s40430-016-0611-x
[46] 苏巴,A;VR公司Prasad;哈沙瓦利,K;Bég,OA,在具有部分滑移的可变孔隙度条件下,非牛顿流体的热辐射效应,J.多孔介质。,19, 313-329, (2016) ·doi:10.1615/JPorMedia.v19.i4.30
[47] Nazar,R.,Amin,N.,Pop,I.:微极流体中等温水平圆柱上的自由对流边界层,传热。收录于:第十二届国际会议论文集(2002年)·Zbl 1106.76456号
[48] Hayat,T;沙菲克,A;Alsadei,A,存在热辐射和欧姆耗散时威廉姆森流体的磁流体边界层流动,Alex。《工程师杂志》,55,2229-2240,(2016)·doi:10.1016/j.aej.2016.06.004
[49] 佐藤,S;奥卡,K;村上春树,A,层流场中熔融聚合物的传热行为,Polym。工程科学。,44, 423-432, (2004) ·doi:10.1002/pen.20038
[50] Aly,AA,《聚合物热处理:综述》,国际期刊Mater。化学。物理。,1, 132-140, (2015)
[51] Meghed,AM,变粘度和滑移速度对幂律流体在具有热流密度和热辐射的非线性拉伸表面上流动和传热的影响,Rheol。《学报》,51,841-847,(2012)·doi:10.1007/s00397-012-0644-8
[52] 祖埃科,J;贝格,OA;Ghosh,SK,非达西状态下短记忆粘弹性流体的非稳态自然对流:网络模拟,化学。工程通信。,198, 172-190, (2010) ·doi:10.1080/00986445.2010.499842
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